Bảo vệ chống sét sử dụng thiết bị hãng Indelec

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP.HOÀ CHÍ MINH KHOA ÑIEÄN BOÄ MOÂN ÑIEÄN COÂNG NGHIEÄP ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP Ñeà taøi: Sinh vieân thöïc hieän : Döông Thò Hoàng Nga Maõ soá SV : 96102361 Giaùo vieân höôùng daãn: T.S Quyeàn Huy AÙnh Th.S Nguyeãn Vinh Quan MUÏC LUÏC Nhieäm vuï ñoà aùn toát nghieäp Trang Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân höôùng daãn Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân duyeät Muïc luïc Muïc luïc baûng Sô ñoà toång theå maët baèng vuøng baûo veä cuûa nhaø maùy Lôøi caûm ôn Lôøi noùi ñaàu Phaàn I: Giôùi thieäu Chöông 1: Daãn nhaäp……………………………………………………………………….1 Ñaët vaán ñeà……………………………………………………………………..1 Giôùi haïn vaán ñeà ……………………………………………………………….2 Muïc ñích nghieân cöùu ………………………………………………………….2 Theå thöùc nghieân cöùu …………………………………………………………..2 Phaân tích coâng trình lieân heä …………………………………………………...3 Xaùc ñònh töø ngöõ ……………………………………………………………….6 Chöông 2: Cô sôû lyù luaän …………………………………………………………………...7 Phaàn II: Noäi dung Chöông 1: Seùt vaø caùc giaûi phaùp phoøng choáng …………………………………………..10 Seùt……………………………………………………………………………..10 Caùc phöông phaùp phoøng choáng ………………………………………………15 Chöông 2: Tieâu chuaån choáng seùt NFC 17 – 102 ………………………………………...17 Caùc qui ñònh vaø khaùi nieäm chung …………………………………………….17 Söï laép ñaët heä thoáng choáng seùt naèm beân ngoaøi coâng trình …………………..19 Kieåm tra vaø baûo quaûn heä thoáng baûo veä choáng seùt ………………………… 31 Chöông 3: Thieát bò choáng seùt cuûa haõng INDELEC ……………………………………...33 Kim thu seùt ……………………………………………………………………33 Daây daãn seùt …………………………………………………………………...36 Thieát bò noái ñaát ……………………………………………………………….37 Maùy ñeám seùt ………………………………………………………………….38 Thieát bò choáng seùt lan truyeàn ………………………………………………...38 Höôùng daãn laép ñaët heä thoáng choáng seùt ………………………………………44 Chöông 4: Tính toaùn löïa choïn caáp baûo veä duøng phaàn meàm MATLAB ………………...49 Giôùi thieäu phaàn meàm MATLAB ……………………………………………..49 Tính toaùn löïa choïn caáp baûo veä ……………………………………………….50 Phaàn III: Thieát keá choáng seùt Chöông 1: Giôùi thieäu sô löôïc nhaø maùy daàu nhôùt Caùt Laùi Castrol Vieät Nam……………76 Chöông 2: Choïn phöông aùn choáng seùt cho nhaø maùy …………………………………….77 Choáng seùt tröïc tieáp …………………………………………………………...77 Choáng seùt lan truyeàn …………………………………………………………78 Chöông 3: Tính toaùn löïa choïn caáp baûo veä cho nhaø maùy ………………………………...80 Tính toaùn löïa choïn caáp baûo veä cho khu vöïc boàn chöùa ………………………80 Tính toaùn löïa choïn caáp baûo veä cho xöôûng voâ lon vaø toaø nhaø vaên phoøng ……………………………………………………………………………82 Chöông 4: Tính baùn kính baûo veä, löïa choïn thieát bò choáng seùt cho nhaø maùy ……………85 Tính baùn kính baûo veä cho nhaø maùy…………………………………………...85 Löïa choïn thieát bò choáng seùt cho nhaø maùy ……………………………………86 Laép ñaët heä thoáng choáng seùt cho nhaø maùy ……………………………………89 Heä thoáng noái ñaát ……………………………………………………………...95 Phaàn keát luaän ……………………………………………………………………………..97 Taøi lieäu tham khaûo TAØI LIEÄU THAM KHAÛO Nguyeãn Coâng Hieàn_cung caáp ñieän cho xí nghieäp coâng nghieäp_ nhaø xuaát baûn khoa hoïc kyõ thuaät _1974. Nguyeãn Xuaân Phuù vaø caùc taùc giaû_ cung caáp ñieän_ Nhaø xuaát baûn khoa hoïc vaø kyõ thuaät_1998. Nguyeãn Xuaân Phuù_Traàn Thanh Taâm_ kyõ thuaät an toaøn trong cung caáp vaø söû duïng ñieän_nhaø xuaát baûn khoa hoïc kyõ thuaät _1997. Quyeàn Huy AÙnh _ Taøi lieäu baûo veä choáng seùt-TP. Hoà Chí Minh- 1998. Baùo Caùo Hoäi Nghò Quoác Teá Veà Nghieân Cöùu Seùt vaø baûo veä choáng seùt_hoäi ñieän löïc Vieät Nam_1997. Tieâu chuaån choáng seùt cho caùc coâng trình xaây döïng. Xaây döïng phöông aùn phoøng choáng seùt cuûa toång cuïc böu ñieän_1996. Tieâu chuaån an toaøn quoác gia Phaùp NFC 17_102_Thaùng 7/1995. Global lightning technologies products_1997. 10.Lighting Interception techniques. Guide for design of lightning protection system and surge/transient protection. Caùc catalog chaøo haøng INDELEC_CENES. LÔØI NOÙI ÑAÀU Ngaøy nay coâng nghieäp ñieän löïc giöõ vai troø raát quan troïng trong coâng cuoäc xaây döïng vaø baûo veä ñaát nöôùc. Khoa hoïc kyõ thuaät caøng phaùt trieån, ñôøi soáng con ngöôøi ngaøy caøng cao. Beân caïnh ñoù vôùi chính saùch môû cöûa cuûa nhaø nöôùc ñaõ taïo ñieàu kieän thuùc ñaåy söï phaùt trieån ngaøy caøng nhanh cuûa caùc ngaønh coâng nghieäp nhö: ñieän löïc, coâng ngheä thoâng tin, böu chính vieãn thoâng… ñaõ laøm haøng loaït caùc khu coâng nghieäp, khu cheá xuaát, nhaø maùy ra ñôøi vaø phaùt trieån theo daây chuyeàn saûn xuaát kheùp kín vaø coâng ngheä hieän ñaïi. Ngoaøi ra, coøn coù caùc cao oác, toaø nhaø choïc trôøi xuaát hieän. Ñeå baûo veä an toaøn cho caùc thieát bò ñieän töû, caùc maïng maùy tính, maïng vieãn thoâng… vaø ñaëc bieät laø con ngöôøi baét buoäc chuùng ta phaûi thieát keá choáng seùt. Vì seùt laø hieän töôïng thieân nhieân, khoâng phaûi do con ngöôøi taïo ra, do ñoù vaán ñeà phoøng choáng seùt raát khoù. Vieäc thieát keá choáng seùt chæ laøm giaûm bôùt moät phaàn naøo ñoù do seùt ñaùnh tröïc tieáp hay lan truyeàn gaây ra. Nhôø söï giuùp ñôõ taän tình cuûa thaày QUYEÀN HUY AÙNH cuøng vôùi thaày NGUYEÃN VINH QUAN, ñeà taøi" BAÛO VEÄ CHOÁNG SEÙT SÖÛ DUÏNG THIEÁT BÒ HAÕNG INDELEC" tính toaùn, löïa choïn, laép ñaët thieát bò, giaûm bôùt ñeán möùc thaáp nhaát taùc haïi cuûa seùt. Ñeà taøi naøy bao goàm 4 phaàn: Phaàn I: giôùi thieäu. Phaàn II: noäi dung. Phaàn III: thieát keá choáng seùt cho moät coâng trình cuï theå. Phaàn IV: keát luaän. Do thôøi gian raát ngaén, kieán thöùc coøn haïn cheá, kinh nghieäm thöïc teá chöa coù, taøi lieäu thu thaäp khoâng nhieàu neân trong quaù trình thöïc hieän khoâng traùnh ñöôïc nhöõng sai laàm vaø thieáu soùt. Raát mong ñöôïc söï ñoùng goùp vaø giuùp ñôõ cuûa quyù thaày coâ vaø caùc baïn. Sinh Vieân Thöïc Hieän DÖÔNG THÒ HOÀNG NGA Chöông 1 DAÃN NHAÄP I. ÑAËT VAÁN ÑEÀ : Con ngöôøi xa xöa sôï saám Seùt, noù ñöôïc xem laø côn giaän cuûa thaàn linh. Maõi ñeán theá kyû XIIX, Seùt môùi ñöôïc xem xeùt nhö laø moät hieän töôïng thieân nhieân baèng caùc phöông phaùp khoa hoïc ñaõ tìm ra baûn chaát ñieän cuûa noù. Seùt laø söï phoùng ñieän trong khí quyeån giöõa caùc ñaùm maây vaø ñaát, hay giöõa caùc ñaùm maây mang ñieän tích traùi daáu. Seùt xuaát hieän ngaãu nhieân vaø giaûi phoùng moät naêng löôïng raát lôùn. Noù luoân ñe doïa tính maïng con ngöôøi; phaù hoaïi taøi saûn. Trong khung caûnh raát nhieàu coâng trình vaø thieát bò hieän ñaïi, moät tia Seùt khoâng löôøng tröôùc chæ trong vaøi phaàn trieäu giaây, coù theå gaây neân nhöõng hö hoûng vaät chaát lôùn lao vaø caùc thieät haïi khuûng khieáp. Noù coù theå gaây, laøm hö hoûng caùc heä thoáng ñieän, ñieän thoaïi, maùy tính vaø ñoàng thôøi gaây neân thieät haïi veà doanh thu ñaùng keå do vieäc saûn xuaát hoaëc cung öùng dòch vuï bò ngöng treä.... Do vaäy, baûo veä choáng Seùt tröïc tieáp cho coâng trình vaø choáng Seùt lan truyeàn cho thieát bò cuûa caùc coâng trình laø yeâu caàu böùc thieát. Nhieàu thieát bò choáng Seùt cuûa caùc chuyeân gia khoa hoïc ñaõ laàn löôït ra ñôøi : Naêm 1752 : Benjamin Franklin khaùm phaù ra kim thu Seùt. Chöùng minh roõ tính chaát ñieän cuûa Seùt. Naêm 1880 : Moät nhaø vaät lyù ngöôøi Bæ, Mell Seul nhaän ra vieäc baûoveä caùc laâu ñaøi baèng hôïp laïi caùc thanh kim loaïi treân maùi baèng, hay maùi nhoïn vôùi nhieàu daây noái ñaát, baûo veä löôùi. Naêm 1914 : Theå nghieäm khaû quan veà kim choáng Seùt ñôn giaûn cuûa Hongrois Ziliard vaø Francais Dozere. Nhöõng thieát bò choáng Seùt coå ñieån neâu treân phaàn naøo ñoù ñaõ haïn cheá nhöõng taùc haïi do Seùt gaây ra, tuy vaäy möùc ñoä an toaøn tin caäy vaø tính thaåm myõ khi laép ñaët caùc thieát bò naøy cho caùc coâng trình coøn ôû möùc haïn cheá. Naêm 1986 : Caùc nhaø khoa hoïc - chuyeân veà lónh vöïc choáng Seùt ñaõ khoâng ngöøng aùp duïng nhöõng tìm toøi hieåu bieát roõ hôn hieän töôïng vaät lyù cuûa Seùt, môû ra moät thôøi kyø môùi duøng vieäc boá trí caùc ñieän cöïc phaùt taêng cöôøng ion hoùa maø taát caû caùc nguoàn naêng löôïng laø töï ñoäng. Coù nhieàu loaïi thieát bò choáng Seùt cuûa nhieàu haõng khaùc nhau. Moät trong nhöõng thieát bò choáng Seùt môùi nhaát hieän nay ñaõ ñaêng kyù baûn quyeàn treân toaøn theá giôùi laø kim thu Seùt PREVECTRON, moät saûn phaåm cuûa haõng INDELEC (Phaùp). PREVECTRON laø moät thieát bò thu Seùt taïo tia tieân ñaïo, vôùi thieát bò töï ñoäng kích phoùng ñieän tích; hoaït ñoäng tin caäy ñaûm baûo cho moät vuøng baûo veä roäng. Do ñoù ñeå baûo veä choáng seùt, giaûm taùc haïi cuûa seùt gaây ra ta phaûi tính vuøng taäp trung töông ñöông vaø löïa choïn caáp baûo veä thích hôïp. Ñeà taøi :”BAÛO VEÄ CHOÁNG SEÙT SÖÛ DUÏNG THIEÁT BÒ HAÕNG INDELEC” .Ñaây laø ñeà taøi thieát keá choáng seùt söû duïng thieát bò thu seùt taïo tia tieân ñaïo hieän ñaïi nhaát cuaû Phaùp – PREVECTRON - INDELEC vaø duøng phaàn meàm MATLAB ñeå tính toaùn löïa choïn caáp baûo veä. II. GIÔÙI HAÏN VAÁN ÑEÀ : Ñaây laø ñeà taøi hoaøn toaøn môùi meû, ngöôøi thöïc hieän ñaõ coá gaéng tìm toøi hoïc hoûi tieáp thu nhöõng coâng ngheä vaø thoâng tin tieán boä nhaát cuûa nöôùc Phaùp- moät nöôùc ñang chieám vò trí haøng ñaàu trong lónh vöïc choáng seùt cuøng vôùi vieäc söû duïng phaàn meàm MATLAB ñeå tính toaùn löïa choïn caáp baûo veä cho coâng trình. Vôùi thôøi gian thöïc hieän ñeà taøi raát ngaén chæ trong voøng hai thaùng, ñieàu kieän laøm vieäc coøn nhieàu khoù khaên, cho neân taøi lieäu thu thaäp ñeå tham khaûo khoâng nhieàu, kinh nghieäm thöïc teá coøn ít oûi, taäp ñoà aùn naøy chæ nghieân cöùu vaán ñeà ôû möùc ñoä sau: Lyù thuyeát choáng seùt. Giôùi thieäu phaàn meàm MATLAB . Tính toùan choáng seùt cho moät coâng trình cuï theå. III. MUÏC ÑÍCH NGHIEÂN CÖÙU : Lónh hoäi nhöõng kieán thöùc khoa hoïc môùi meû, tieán boä treân theá giôùi ñöôïc xem nhö laø ñieàu ñoäng vieân kích ñoäng naêng löïc khaùm phaù, tìm hieåu cuûa giôùi treû ngaøy nay, nhaát laø caùc taàng lôùp sinh vieân, coâng nhaân kyõ thuaät, caùc kyõ sö môùi ra tröôøng... Taäp ñoà aùn naøy laø moät noã löïc nhaèm ñaùp öùng phaàn naøo yeâu caàn neâu treân; maø muïc tieâu tröôùc maét laø giuùp cho baûn thaân vaø caùc ñoàng nghieäp tieáp caän theâm vôùi neàn kyõ thuaät choáng Seùt hieän ñaïi cuûa Phaùp vaø söû duïng phaàn meàm MATLAB ñeå tính choïn caáp baûo veä cho coâng trình; muïc tieâu xa hôn laø aùp duïng vaøo ñôøi soáng thöïc tieån ñeå tính choïn caáp baûo veä cho coâng trình vaø caùc toaø nhaø cao taàng ... Tuy nhieân, ñeà taøi naøy coøn ôû möùc thoâ sô vaø mang tính chuû quan, chöa nghieân cöùu vaán ñeà moät caùch hoaøn thieän; ngoaøi ra phaàn meàm MATLAB naøy coøn raát môùi meû ñoái vôùi ngöôøi nghieân cöùu, chæ ñöôïc hoïc raát ít trong chöông trình, do ñoù chöa ñaït ñöôïc möùc ñoä hoaøn haûo. Hy voïng raèng trong töông lai, chuùng ta seõ tìm ra ñöôïc giaûi phaùp choáng Seùt hieän ñaïi hôn, ñaûm baûo an toaøn cho nguôøi vaø thieát bò. IV. THEÅ THÖÙC NGHIEÂN CÖÙU : Tröôùc heát ngöôøi thöïc hieän ñi thu thaäp vaø khaûo saùt taát caû nhöõng taøi lieäu coù lieân quan veà lyù thuyeát choáng Seùt cuûa Phaùp. Treân cô sôû ñoù, ngöôøi nghieân cöùu bieân soaïn laïi toaøn boä lyù thuyeát choáng Seùt theo trình töï heä thoáng vaø caùch söû duïng phaàn meàm MATLAB ñeå tính vuøng taäp trung töông ñöông, löïa choïn caáp baûo veä. Khi ñaõ hoäi ñuû caùc giaûi phaùp tieâu chuaån, ngöôøi nghieân cöùu tieán haønh tính toaùn thieát keá choáng Seùt cuï theå cho moät coâng trình nhaèm kieåm tra moái lieân heä giöõa lyù thuyeát vôùi phaàn thöïc haønh. Ñeà taøi ñöôïc thöïc hieän theo keá hoaïch phaân boá thôøi gian nhö sau: - Tuaàn 1 : Choïn ñeà taøi - Tuaàn 2 vaø tuaàn 3 : Soaïn ñeà cöông - Tuaàn 4 : Thu thaäp döõ kieän - Tuaàn 5 : Xöû lyù döõ kieän - Tuaàn 6 ñeán tuaàn 7 : Vieát nhaùp vaø söûa chöõa - Tuaàn 8 vaø tuaàn 9 : Vieát vaø trình baøy baûng chính - Tuaàn 10 : Thôøi gian döï tröõ. V.PHAÂN TÍCH COÂNG TRÌNH LIEÂN HEÄ : Coâng trình lieân heä vôùi ñeà taøi: Xaây döïng phöông aùn choáng Seùt cho caùc coâng trình thoâng tin treân maïng vieãn thoâng Vieät Nam. Chuû ñeà taøi : Nguyeãn Vaên Duõng Coäng taùc vieân : Ñoã Minh Leâ Huy Tònh Nguyeãn Thò Taâm Nguyeãn Minh Tuaán Toång coâng ty Böu chính Vieãn thoâng Vieät Nam - Vieän Khoa hoïc kyõ thuaät Böu ñieän, Haø Noäi, 1996. A- PHAÀN TOÙM TAÉT : Ñeà taøi naøy ñöôïc vieát bao goàm 4 phaàn: Phaàn I : Hieän traïng trang bò vaø tình traïng hö hoûng do Seùt gaây ra ñoái vôùi caùc coâng trình thoâng tin treân maïng vieãn thoâng Vieät Nam. Phaàn II : Xaây döïng phöông aùn choáng Seùt. Phaàn III : Moâ hình choáng Seùt taïi moät traïm lieân hôïp. Phaàn IV : Phöông aùn löïa choïn caùc phaàn töû baûo veä. B- ÖU ÑIEÅM VAØ HAÏN CHEÁ CUÛA ÑEÀ TAØI : * Öu ñieåm : Caùc taùc giaû vieát ñeà taøi naøy ñaõ heä thoáng hoùa toaøn boä nhöõng kieán thöùc cô baûn coù lieân quan veà lónh vöïc choáng Seùt theo moät heä thoáng logic. Ñeà taøi phi hôïp lyù vôùi quy trình keá hoaïch choáng Seùt cuûa nöôùc ta hieän nay. Ñeà taøi ñöôïc söû duïng cho ñoái töôïng ñang tìm hieåu nghieân cöùu veà choáng Seùt nhaát laø caùc sinh vieân thuoäc caùc tröôøng kyõ thuaät, caùc kyõ sö, coâng nhaân kyõ thuaät... * Haïn cheá : Taùc giaû vieát ñeà taøi naøy mang naëng tính chuû quan. Haàu nhö khoâng noùi ñeán teân taøi lieäu tham khaûo naøo, keå caû taøi lieäu ngoaøi nöôùc ñeå cho ngöôøi ñoïc coù theå tham khaûo môû roäng theâm kieán thöùc cuûa mình. C- PHAÀN LIEÂN HEÄ : Ngöôøi nghieân cöùu ñaõ söû duïng moät soá baûng tra cöùu trong ñeà taøi naøy nhö: Baûng soá 3:”Soá ngaøy doâng trung bình trong naêm ôû moät soá ñòa phöông cuûa Vieät Nam”. Baûng soá 4, “ Giaù trò ñieän trôû suaát cuûa moät soá loaïi ñaát”. VI. XAÙC ÑÒNH TÖØ NGÖÕ : 1. Phoùng ñieän Seùt : Laø söï phoùng ñieän trong khí quyeån giöõa ñaùm maây vôùi ñaát, bao goàm moät hay nhieàu xung doøng (trong tröôøng hôïp phoùng ñieän laëp laïi). 2. Seùt : Laø söï phoùng ñieän Seùt töø ñaùm maây vôùi ñaát, cöôøng ñoä doøng Seùt leân ñeán haøng traêm KA. 3. Ñieåm Seùt : Laø ñieåm naèm treân maët ñaát bò phoùng ñieän Seùt, coù theå laø moät ñieåm treân coâng trình hoaëc tieáng thu Seùt... 4. Vuøng baûo veä cuûa heä thoáng choáng Seùt : Laø vuøng maø neáu bò phoùng ñieän Seùt thì ñieåm bò Seùt ñaùnh seõ laø kim thu Seùt. 5. Maäät ñoä phoùng ñieän Seùt Ng : Laø soá laàn phoùng ñieän Seùt trong moät naêm treân moät Km2. Moät laàn phoùng ñieän Seùt thoâng thöôøng coù vaøi laàn phoùng ñieän laëp laïi. 6. Heä thoáng baûo veä choáng Seùt (LPS): Laø heä thoáng ñaày ñuû ñöôïc laép ñaët treân coâng trình hay trong moät khu vöïc roäng ñeå baûo veä choáng Seùt. Heä thoáng naøy bao goàm caùc thieát bò ñaët beân ngoaøi vaø beân trong coâng trình (neáu caàn thieát). 7. Laép ñaët heä thoáng baûo veä choáng Seùt beân ngoaøi (ELPI) : Heä thoáng naøy bao goàm caùc ñaàu thu Seùt, moät hoaëc nhieàu daây daãn Seùt, moät hay nhieàu ñieåm tieáp ñaát. 8. Laép ñaët heä thoáng baûo veä choáng Seùt beân trong (ILPI) : Heä thoáng naøy bao goàm taát caû caùc thieát bò nhaèm giaûm theâm caùc aûnh höôûng ñieän töø gaây bôûi doøng Seùt. 9. Thieát bò daãn Seùt taïo tia tieân ñaïo (ESE): Laø loaïi ñaàu thu Seùt bao goàm moät kim thu Seùt cuøng vôùi moät loaïi thieát bò ñaëc bieät coù khaû naêng taïo ra moät ñöôøng daãn Seùt chuû ñoäng veà phía treân nhanh vaø cao hôn caùc kim loaïi thoâng thöôøng. 10. Quaù trình phaùt ra ñöôøng daãn Seùt : Laø hieän töôïng vaät lyù giöõa söï khôûi ñaàu cuûa hieäu öùng Corona ñaàu tieân vaø söï lan truyeàn moät ñöôøng daãn Seùt veà phía treân. 11. Ñoä lôïi veà thôøi gian taïo tia tieân ñaïo (DT) : Ñaïi löôïng DT laø ñoä lôïi veà thôøi gian taïo ñöôøng daãn Seùt chuû ñoäng veà phía treân cuûa ñaàu thu Seùt loaïi tia tieân ñaïo so vôùi caùc loaïi kim thu Seùt thoâng thöôøng ôû trong cuøng moät ñieàu kieän. 12. Caùc thaønh phaàn töï nhieân : Ñoù laø nhöõng caáu truùc naèm beân ngoaøi hoaëc beân trong coâng trình hay naèm saâu trong töôøng (coát theùp cuûa beâ toâng, khung nhaø theùp...) maø coù theå duøng thay theá moät phaàn hay taát caû daây daãn Seùt hay chæ laø phaàn daãn Seùt boå sung. 13. Thanh noái caân baèng theá : Laø nhöõng thanh kim loaïi duøng ñeå noái taát caû caùc thaønh phaàn kim loaïi tieáp xuùc vôùi ñaát naèm trong coâng trình, caùc voû maùy, voû caùp thoâng tin, ñieän löïc... vôùi heä thoáng choáng Seùt. 14. Daây daãn caân baèng theá : Laø nhöõng daây daãn duøng ñeå noái caân baèng theá. 15. Söï phoùng ñieän nguy hieåm : Laø söï phoùng ñieän phaùt sinh doøng Seùt. 16. Khoaûng caùch an toaøn : Laø khoaûng caùch toái thieåu maø khoâng xaûy ra söï phoùng ñieän nguy hieåm. 17. Caáu truùc chòu löïc : Caáu truùc theùp duøng trong nhaø xöôûng neáu coù ñieän trôû nhoû hôn 0,01 Ohm thì coù theå duøng thay theá daây daãn Seùt. 18. Daây daãn Seùt : Laø moät phaàn cuûa heä thoáng choáng Seùt duøng ñeå daãn doøng Seùt vaøo ñaát qua moät heä thoáng noái ñaát. 19. Ñieåm kieåm tra/ñaàu caùch ly : Ñaàu caùch ly laø moät thieát bò coù khaû naêng caùch ly ñeå kieåm tra heä thoáng noái ñaát taïi ñieåm kieåm tra. 20. Ñieän cöïc ñaát : Laø moät haøng, moät nhoùm caùc ñieän cöïc cuûa heä thoáng noái ñaát maø tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi ñaát vaø coù taùc duïng taûn doøng Seùt vaøo ñaát. 21. Heä thoáng noái ñaát : Laø moät hoaëc nhoùm caùc vaät daãn ñöôïc choân saâu trong ñaát nhaèm taûn doøng Seùt vaøo ñaát. 22. Ñieän trôû cuûa heä thoáng noái ñaát : Laø ñieän trôû giöõa ñieåm kieåm tra cuûa heä thoáng noái ñaát vaø ñaát. 23. Thieát bò choáng quaù ñieän aùp xung : Laø thieát bò giôùi haïn söï quaù ñieän aùp xung gaây bôûi doøng Seùt. 24. Quaù ñieän aùp quaù ñoä do phoùng ñieän trong khí quyeån : Söï quaù ñieän aùp naøy chæ toàn taïi trong vaøi ms, dao ñoäng bieân ñoä hoaëc khoâng dao ñoäng, thöôøng xaûy ra trong moâi tröôøng aåm öôùt cao. 25. Caáp baûo veä : Laø möùc ñoä baûo veä cuûa heä thoáng choáng Seùt ñoái vôùi coâng trình. * Ghi chuù : Khaùi nieäm caáp baûo veä khoâng aùp duïng cho caùc loaïi choáng Seùt van. 26. Vuøng taäp trung töông ñöông Ac : Laø dieän tích maët phaúng treân maët ñaát coù khaû naêng bò soá laàn Seùt ñaùnh gioáng nhö coâng trình ôû cuøng moät ñieàu kieän. Chöông 2 CÔ SÔÛ LYÙ LUAÄN Vieäc quyeát ñònh thieát keá heä thoáng baûo veä choáng Seùt cho caùc coâng trình ñoøi hoûi phaûi döïa vaøo hai yeáu toá sau: ñoù laø khaû naêng Seùt taïi vuøng ñoù vaø taùc haïi cuûa Seùt ñoái vôùi coâng trình. Hieän töôïng Seùt laø hieän töôïng thieân nhieân, do ñoù khoâng theå ñaûm baûo ñoä an toaøn tuyeät ñoái cho caùc caáu truùc caàn baûo veä. Tuy nhieân, neáu moät heä thoáng baûo veä choáng Seùt ñöôïc thieát keá vaø laép ñaët ñuùng theo moät tieâu chuaån naøo ñoù, seõ ñaûm baûo ñoä an toaøn cao nhaát cho caùc coâng trình, giaûm ñeán möùc thaáp nhaát taùc haïi cuûa Seùt. Khi ñöa ra giaûi phaùp phoøng choáng Seùt baát kyø moät chuyeân gia cuûa moät quoác gia naøo cuõng phaûi thoâng qua vieäc nghieân cöùu, tìm hieåu roõ baûn chaát, hieän töôïng vaät lyù, nguoàn goác xuaát hieän cuûa Seùt; vaø caùc thoâng soá cuûa Seùt nhö bieân ñoä doøng Seùt, thôøi gian ñaàu soùng, ñoä doác doøng ñieän Seùt, ñoä daøi doøng ñieän Seùt, xaùc suaát xuaát hieän bieân ñoä vaø ñoä doác doøng ñieän Seùt, cuõng nhö caùc taùc haïi do Seùt ñaùnh tröïc tieáp hay do söï lan truyeàn soùng ñieän töø gaây bôûi doøng Seùt. Töø ñoù ñöa ra caùc bieän phaùp phoøng choáng coù hieäu quaû. Thieát bò hoã trôï cho vieäc phoøng choáng Seùt laïi laø nhöõng trang thieát bò cô baûn chính yeáu cho moät heä thoáng choáng Seùt cuûa khu vöïc, coâng trình caàn baûo veä. Caùc thieát bò naøy ñöôïc caùc chuyeân gia veà lónh vöïc choáng Seùt saùng taïo ra, caàn thieát phaûi ñaûm baûo ñoä tin caäy an toaøn, beàn vöõng khi coù hieän töôïng doøng Seùt xaûy ra. Nhö vaäy caùc thieát bò naøy phaûi coù nhöõng öu ñieåm noåi baät rieâng veà caáu taïo, chöùc naêng hoaït ñoäng cuõng nhö vaán ñeà thaåm myõ khi laép ñaët chuùng. Coù theå so saùnh caùc thieát bò choáng Seùt coå ñieån vôùi thieát bò choáng Seùt hieän ñaïi ngaøy nay; vaø nhaän thaáy raèng, caùc heä thoáng choáng Seùt coå ñieån maëc duø haïn cheá ñöôïc phaàn naøo taùc haïi do Seùt gaây ra nhöng vaãn coøn ôû möùc ñoä haïn cheá. Cuï theå, thöïc teá cho thaáy phöông phaùp choáng Seùt theo kieåu Flanklin khoâng tin caäy laém. Raát nhieàu caùc tröôøng hôïp chöùng minh söï khoâng tin caäy cuûa kim thu Seùt kieåu Franklin trong ñoù Seùt khoâng ñaùnh vaøo coät maø ñaùnh ngay beân caïnh. Moät trong caùc lyù do laø khi tính vuøng baûo veä choáng Seùt phöông phaùp Franklin chæ chuù yù ñeán ñoä cao cuûa thieát bò thu Seùt maø khoâng keå ñeán aûnh höôûng cuûa bieân ñoä, taàn suaát xuaát hieän doøng Seùt, cuõng nhö ñieàu kieän khí töôïng khu vöïc. Maët khaùc khi laép ñaët heä thoáng choáng Seùt theo kieåu Franklin phaûi caàn nhieàu kim thu Seùt treân caùc ñoä cao cuûa coâng trình vaø nhieàu heä thoáng daây daãn Seùt chaèng chòt gaây maát thaåm myõ vaø khoâng ñaûm baûo ñoä an toaøn. Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, cô cheá Seùt ñaõ ñöôïc nghieân cöùu hieåu bieát toát hôn, nhieàu phaùt minh ra nhöõng thieát bò baûo veä coù hieäu quaû. Nöôùc Phaùp moät trong nhöõng quoác gia chieám vò trí haøng ñaàu trong lónh vöïc choáùng seùt hieän ñaïi. Thieát bò choáng seùt cuûa INDELEC ñöôïc khaùm phaù, thaønh laäp naêm 1955, môõ ñaàu moät kyû nguyeân môùi, ñaêng kyù baûn quyeàn treân toaøn theá giôùi veà kyû thuaät choáng seùt baèng kim thu seùt taïo tia tieân ñaïo PREVECTRON. Keát quaû thöû nghieäm kim PREVECTRON taïi hieän tröôøng trong nhöõng naêm 1993-1995 taïi Plorida Myõ thu thaäp nhieàu keát quaû sau: Thôøi gian phaùt trieån tia tieân ñaïo höôùng leân cuûa kim thu seùt PREVECTRON sôùm hôn so vôùi kim thu seùt ñôn giaûn Franklin trong cuøng ñieàu kieän seùt thöïc . Hoaït ñoäng hieäu quûa cuûa PREVECTRON döïa vaøo heä thoáng kích duøng ñoä doác cuûa ñieän tröôøng, khi noù ñaït giôùi haïn thì cho leänh khôûi ñoäng phoùng tia tieân ñaïo höôùng leân. Chòu ñöïng ñöôïc ngay caû ñoái vôùi nhöõng cuù seùt coù 8 laàn phoùng ñieän moãi laàn 10KA. Phöông phaùp naøy cho pheùp kieåm tra ñoä beàn cô khí, ñieän khaùng, aûnh höôûng hieäu öùng ñieän ñoäng, caûm öùng ñieän ra xung quanh. Ngoaøi caùc thieát bò choáng seùt tröïc tieáp nhö kim thu seùt, daây thoaùt seùt, heä thoáng thieát bò noái ñaát. Caùc thieát bò sau ñaây khoâng theå thieáu ñöôïc trong moät heä thoáng baûo veä choáng seùt hoaøn haûo. * Maùy ñeám seùt ñöôïc thieát keá ñeå ñeám vaø trình baøy thoâng soá nhöõng cuù seùt thaät söï xaûy ra cho moät kieán truùc coâng trình. * Thieát bò choáng seùt lan truyeàn ñöôïc thöïc hieän theo nguyeân taéc choáng quaù ñieän aùp baäc thang. Soùng quaù ñieän aùp coù daïng xung gia taêng ñoät ngoät ( do seùt hay do caùc thao taùc ñoùng caét treân löôùi), do ñoù coù khaû naêng gaây hö hoûng caùc thieát bò ñieän ñaëc bieät laø caùc thieát bò ñieän töû nhaïy caûm. Naêng löôïng trong moät soùng dao ñoäng nhö vaäy coù theå giaûm xuoáng nhôø 2 lôùp caét soùng vaø loïc soùng. *Lôùp caét soùng naêng löïc cao ñaët ôû tuyeán ñaàu laøm giaûm phaàn lôùn naêng löôïng cuûa soùng. *Ñieän aùp dö sau khi qua lôùp thöù nhaát seõ ñöôïc giaûm ñeán möùc cho pheùp cuûa thieát bò phía sau nhôø lôùp loïc soùng duøng thieát bò bieán trôû. Do caùc thieát bò baûo veä choáùng seùt tröïc tieáp vaø choáùng seùt lan truyeàn luoân ñöôïc caûi thieän haøng naêm. Do ñoù cuõng quan troïng trong vieäc caûi thieän caùc döï baùo theo caùc tieâu chuaån vaø quy ñònh quoác teá; nhaèm cung caáp thoâng tin chính xaùc cho caùc nhaø thieát keá heä thoáng choáng seùt cho caùc coâng trình vaø caùc khu vöïc coâng coäng. Caùc tieâu chuaån naøy phaûi ñeà ra caùc quy ñònh vaø khaùi nieäm chung bao goàm phaïm vi aùp duïng vaø ñoái töôïng caàn baûo veä, söï laép ñaët heä thoáng choáng seùt naèm beân ngoaøi coâng trình ñöôïc thöïc hieän nhö theá naøo. Noùi chung taát caû vaät lieäu, kích thöôùc, kieåu maõ cuûa caùc thieát bò phuïc vuï cho coâng vieäc thieát keá heä thoáng choáùng seùt phaûi ñöôïc tính toaùn, tra cöùu, choïn löïa ñuùng theo tieâu chuaån an toaøn cuûa quoác gia ñoù phaùt haønh. Duøng phaàn meàm MATLAB nhaäp vaøo caùc thoâng soá caàn thieát ñeå tính toaùn löïa choïn caáp baûo veä cho coâng trình, maät ñoä Seùt haèng naêm trong vuøng dieän tích taäp trung töông ñöông Ac cuûa coâng trình caàn ñöôïc baûo veä seõ giuùp xaùc ñònh söï coù caàn thieát phaûi baûo veä cho coâng trình hay khoâng. Trong giai ñoaïn thieát keá thi coâng choáng seùt cho coâng trình, nhaø maùy cuï theå duøng thieát bò cuûa INDELEC vaø söû duïng phaàn meàm MATLAB caàn phaûi ñaëc bieät chuù yù caùc vaán ñeà sau: Xaùc ñònh vò trí cuûa taát caû caùc thaønh phaàn trong heä thoáng choáùng seùt nhö kích thöôùc cuûa coâng trình, vò trí ñòa hình, ñòa chaát cuûa coâng trình (naèm ñôn ñoäc treân ñoài cao,naèm caïnh caùc coâng trình khaùc cao hôn hay thaáp hôn ). Taàm quan troïng cuûa nhöõng dòch vuï trong coâng trình, coù ngöôøi thöôøng xuyeân hay khoâng, vaät lieäu loaïi gì, coù giaù trò hay khoâng, coù gaây aûnh höôûng ñoái vôùi moâi tröôøng khoâng. Xaùc ñònh nhöõng ñieåm deå bò seùt ñaùnh nhaát. Hình daïng vaø ñoä doác cuûa maùi, loaïi maùi, töôøng vaø nhöõng caáu truùc kim loaïi khaùc nhö caùc boàn nöôùc, boàn chöùa xaêng daàu, bôm nöôùc thaùp angten. Xaây döïng phöông aùn choáng seùt tröïc tieáp vaø choáng seùt lan truyeàn cho coâng trình baèng caùch so saùnh kinh teá kyõ thuaät giöõa caùc phöông aùn vôùi nhau ñeå tieán haønh choïn moät phöông aùn thích hôïp. Tính toaùn löïa choïn caáp baûo veä cho caùc boä phaän khu vöïc coù khaû naêng seùt ñaùnh vaøo, duøng phaàn meàm MATLAB ñeå moâ phoûng, töø ñoù tính vuøng baûo veä cho coâng trình. Choïn thieát bò vaø laép ñaët heä thoáng choáng seùt cho coâng trình theo tieâu chuaån an toaøn quoác gia PHAÙP (NFC 17 –102 7/1995). Vieäc löïa choïn caùc phaàn töû baûo veä phaûi ñaûm baûo caùc tieâu chuaån, ñoä tin caäy ñaûm baûo tuoåi thoï vaø khaû naêng laøm vieäc trong moâi tröôøng. Ngoaøi chæ tieâu kyõ thuaät caùc phaàn töû baûo veä ñöôïc löïa choïn coøn phaûi baûo ñaûm tính kinh teá, tuøy thuoäc vaøo hoaøn caûnh kinh teá cuûa ñòa phöông, taàm quan troïng cuûa coâng trình caàn baûo veä maø tieán haønh ñaàu tö trang thieát bò cho thoûa ñaùng. Chöông 1 SEÙT VAØ CAÙC GIAÛI PHAÙP PHOØNG CHOÁNG SEÙT I. SEÙT : Söï hình thaønh seùt : Seùt laø moät daïng phoùng ñieän tia löûa trong khoâng khí vôùi khoaûng caùch raát lôùn. Quaù trình phoùng ñieän coù theå xaûy ra trong ñaùm maây gioâng, giöõa caùc ñaùm maây vôùi nhau vaø giöõa ñaùm maây vôùi ñaát. ÔÛ ñaây ta chæ xeùt söï phoùng ñieän giöõa maây vaø ñaát. Coù hai loaïi maây gioâng : + Gioâng nhieät: Hình thaønh töø caùc luoàng khí noùng aåm boác leân do söï ñoát noùng cuûa aùnh naéng maët trôøi. + Gioâng front: Hình thaønh do söï gaëp nhau cuûa nhöõng luoàng khoâng khí noùng aåm vôùi luoàng khoâng khí naêïng. Sau khi ñaït ñoä cao nhaát ñònh (khoaûng vaøi km trôû leân, vuøng nhieät ñoä aâm) luoàng khoâng khí aåm naøy bò laïnh ñi, hôi nöôùc ngöng tuï thaønh nhöõng gioït nöôùc li ti hoaëc thaønh caùc tinh theå baêng vaø taïo thaønh caùc ñaùm maây doâng. Theo keát quaû quan traéc töø 80 - 90% caùc ñaùm maây gioâng tích ñieän tích aâm beân döôùi. 2. Caùc giai ñoaïn phaùt trieån cuûa seùt : a) Giai ñoaïn phoùng tia tieân ñaïo : Ban ñaàu xuaát phaùt töø maây gioâng moät tia tieân ñaïo saùng môø, phaùt trieån thaønh töøng ñôït giaùn ñoaïn veà phía maët ñaát, vôùi toác ñoä trung bình khoaûng 105 - 106m/s. Keânh tieân ñaïo laø moät doøng plasma maät ñoä ñieän khoaûng 1013 ¸ 1014 ion/m3, moät phaàn ñieän tích aâm cuûa maây gioâng traøn vaøo keânh vaø phaân boá töông ñoái ñeàu doïc theo chieàu daøi cuûa noù. Thôøi gian phaùt trieån cuûa tia tieân ñaïo moãi ñôït keùo daøi trung bình khoaûng 1ms. Thôøi gian taïm ngöng phaùt trieån giöõa 2 ñôït khoaûng 30 - 90ms. Ñöôøng ñi cuûa tia tieân ñaïo trong thôøi gian naøy khoâng phuï thuoäc vaøo tình traïng maët ñaát vaø caùc vaät treân maët ñaát, do ñoù noù gaàn nhö höôùng thaúng veà phía maët ñaát. Cho ñeán khi tia tieân ñaïo ñaït ñeán ñoä cao ñònh höôùng thì môùi bò aûnh höôûng bôûi caùc vuøng ñieän tích taäp trung döôùi maët ñaát. b) Giai ñoaïn hình thaønh khu vöïc ion hoùa : Döôùi taùc duïng cuûa ñieän tröôøng taïo neân bôûi ñieän tích cuûa maây gioâng vaø ñieän tích trong keânh tieân ñaïo, seõ coù söï taäp trung ñieän tích traùi daáu treân vuøng maët ñaát phía döôùi ñaùm maây gioâng. Neáu vuøng ñaát phía döôùi coù ñieän daãn ñoàng nhaát thì nôi ñieän tích taäp trung seõ naèm tröïc tieáp döôùi keânh tieân ñaïo, neáu vuøng ñaát phía döôùi coù ñieän daãn khaùc nhau thì ñieän tích chuû yeáu taäp trung ôû vuøng keá caän nôi coù ñieän daãn cao nhö vuøng quaëng kim loaïi, vuøng ñaát aåm, ao hoà, soâng ngoøi, vuøng nöôùc ngaàm, keát caáu kim loaïi caùc toøa nhaø cao taàng, coät ñieän, caây cao bò öôùt trong möa... chính caùc vuøng ñieän tích taäp trung naøy seõ ñònh höôùng höôùng phaùt trieån cuûa tia tieân ñaïo höôùng xuoáng khi noù ñaït ñeán ñoä cao ñònh höôùng, tia tieân ñaïo seõ phaùt trieån theo höôùng coù ñieän tröôøng lôùn nhaát. Do ñoù caùc vuøng taäp trung ñieän tích seõ laø nôi seùt ñaùnh vaøo. ÔÛ nhöõng vaät daãn coù ñoä cao nhö caùc nhaø cao taàng, coät angten caùc ñaøi phaùt thì töø ñænh cuûa noù nôi caùc dieän tích traùi daáu taäp trung nhieàu cuõng seõ ñoàng thôøi xuaát hieän doøng tieân ñaïo phaùt trieån höôùng leân ñaùm maây gioâng. Chieàu daøi cuûa keânh tieân ñaïo töø döôùi leân naøy taêng theo ñoä cao cuûa vaät daãn vaø taïo ñieàu kieän deã daøng cho söï ñònh höôùng cuûa seùt vaøo vaät daãn ñoù. Ngöôøi ta lôïi duïng tính chaát choïn cuûa seùt ñeå baûo veä choáng seùt ñaùnh thaúng cho caùc coâng trình baèng caùch duøng caùc thanh kim loaïi hay daây thu seùt baèng kim loaïi ñöôïc noái ñaát toát, ñaët cao hôn coâng trình caàn baûo veä ñeå höôùng seùt ñaùnh vaøo ñoù maø khoâng phoùng vaøo coâng trình. Khi tia tieân ñaïo höôùng xuoáng gaàn maët ñaát hay tia tieân ñaïo höôùng leân, thì trong khoaûng caùch khí ôû giöõa do cöôøng ñoä ñieän tröôøng taêng cao gaây leân ion hoùa maõnh lieät, daãn ñeán söï hình thaønh moät doøng plasma coù maät ñoä ñieän tích cao hôn nhieàu so vôùi maät ñoä ñieän tích cuûa tia tieân ñaïo, ñieän daãn cuûa noù taêng leân haøng traêm laàn. c) Giai ñoaïn phoùng ñieän ngöôïc : Do ñieän daãn cuûa noù taêng cao nhö vaäy neân ñieän tích caûm öùng traøn vaøo doøng ngöôïc mang ñieän theá cuûa ñaát laøm cho cöôøng ñoä tröôøng ñaàu doøng taêng leân gaây ion hoùa maõnh lieät vaø cöù nhö vaäy doøng plasma ñieän daãn cao 1016 - 1019 ion/m3 tieáp tuïc phaùt trieån ngöôïc leân treân theo ñöôøng doïn saün bôûi keânh tieân ñaïo. Ñaây laø söï phoùng ñieän ngöôïc hay phoùng ñieän chuû yeáu. Vì ._.maät ñoä ñieän tích caoñoát noùng maõnh lieät cho neân tia phoùng ñieän chuû yeáu saùng choùi ( ñoù chính laø chôùp ). Toác ñoä phaùt trieån cuûa keânh phoùng ñieän ngöôïc vaøo khoaûng 1,5 . 107 ¸ 1,5.108 m/s töùc laø nhanh gaáp treân traêm laàn toác ñoä phaùt trieån cuûa keânh tieân ñaïo. Khi keânh phoùng ñieän chuû yeáu leân tôùi ñaùm maây thì soá ñieän tích coøn laïi cuûa ñaùm maây seõ theo keânh phoùng ñieän chaïy xuoáng ñaát vaø taïo neân doøng ñieän coù trò soá nhaát ñònh. Keát quaû quan traéc cho thaáy raèng: phoùng ñieän seùt thöôøng xaûy ra nhieàu laàn keá tieáp nhau trung bình laø 3 laàn. Caùc laàn phoùng ñieän sau coù doøng tieân ñaïo phaùt trieån lieân tuïc ( khoâng phaûi töøng ñôït nhö laàn ñaàu ), khoâng phaân nhaùnh vaø theo ñuùng quõy ñaïo cuûa laàn ñaàu nhöng vôùi toác ñoä cao hôn ( 2. 106m/s). Ñieàu naøy ñöôïc giaûi thích: ñaùm maây gioâng coù theå coù nhieàu trung taâm ñieän tích khaùc nhau hình thaønh do caùc doøng khoâng khí xoaùy trong maây. Laàn phoùng ñieän ñaàu tieân dó nhieân seõ xaûy ra giöõa ñaát vaø trung taâm ñieän tích coù cöôøng ñoä ñieän tröôøng cao nhaát. Trong giai ñoaïn phoùng ñieän tieân ñaïo thì hieäu ñieän theá giöõa caùc trung taâm naøy vôí caùc trung taâm khaùc khoâng thay ñoåi vaø ít coù aûnh höôûng qua laïi. Nhöng khi keânh phoùng ñieän chuû yeáu ñaõ leân ñeán maây thì trung taâm ñieän tích ñaàu tieân cuûa ñaùm maây thöïc teá mang ñieän theá cuûa ñaát, ñieàu naøy laøm cho hieäu theá giöõa trung taâm ñieän tích ñaõ phoùng tôùi trung taâm ñieän theá laân caän taêng leân vaø coù theå daãn ñeán phoùng ñieän giöõa chuùng vôùi nhau. Trong khi ñoù thì keânh phoùng ñieän cuõ vaãn coøn moät ñieän daãn nhaát ñònh do söï khöû ion chöa hoaøn toaøn, neân phoùng ñieän tieân ñaïo laàn sau theo ñuùng quyõ ñaïo ñoù, lieân tuïc vaø vôùi toác ñoä lôùn hôn laàn ñaàu. Hình 2: Caùc giai ñoaïn phoùng ñieän seùt vaø bieán thieân cuûa doøng ñieän seùt theo thôøi gian. a – Giai ñoaïn phoùng ñieän tieân ñaïo. b – Tieân ñaïo ñeán gaàn maët ñaát hình thaønh khu vöïc ion hoùa maõnh lieät. c – Giai ñoaïn phoùng ñieän ngöôïc hay phoùng ñieän chuû yeáu. d – Phoùng ñieän chuû yeáu keát thuùc. 3. Caùc thoâng soá seùt : Ismax 0.5Ismax iiii t tds ts Is Khi tính toaùn baûo veä choáng seùt thoâng soá chính caàn chuù yù laø doøng ñieän seùt coù phaïm vi giôùi haïn raát roäng, bieân ñoä doøng seùt coù theå leân ñeán 200-300 KA. Tuy nhieân phaàn lôùn tröôøng hôïp gaëp seùt ñaùnh ôû trò soá 50 KA, seùt coù doøng ñieän töø 100 KA trôû leân raát hieám xaûy ra. Do ñoù trong tính toaùn thöôøng laáy doøng ñieän seùt baèng 50 KA. Doøng ñieän seùt coù daïng moät soùng xung. Thöôøng trong khoaûng vaøi ba micro giaây doøng ñieän taêng nhanh ñeán trò soá cöïc ñaïi taïo thaønh phaàn ñaàu soùng, sau ñoù giaûm chaäm trong khoaûng 20 - 100 ms taïo neân phaàn ñuoâi soùng. Caùc thoâng soá chuû yeáu : Bieân ñoä doøng seùt : laø giaù trò lôùn nhaát cuûa doøng ñieän seùt. Thôøi gian ñaàu soùng (tds) : laø thôøi gian doøng seùt taêng töø 0 ñeán giaù trò cöïc ñaïi. Ñoä doác doøng ñieän seùt : a = dis/dt Ñoä daøi doøng ñieän seùt (ts) : laø thôøi gian töø ñaàu doøng ñieän seùt ñeán khi doøng ñieän giaûm baèng 1/2 bieân ñoä. a) Bieân ñoä doøng seùt vaø xaùc suaát xuaát hieän : Doøng ñieän seùt coù trò soá lôùn nhaát vaøo luùc keânh phoùng ñieän chuû yeáu ñeán trung taâm ñieän tích cuûa ñaùm maây gioâng. Ñeå ño bieân ñoä doøng seùt ngöôøi ta duøng roäng raõi heä thoáng ñieän thieát bò ghi töø. Xaùc suaát xuaát hieän doøng seùt coù theå tính gaàn ñuùng theo coâng thöùc : Cho vuøng ñoàng baèng : VI = e-Is/26 = 10-is/60 Cho vuøng nuùi cao : VI = 10-Is/30 b) Ñoä doác ñaàu soùng doøng ñieän seùt (a) vaø xaùc suaát xuaát hieän : Ñeå ño ñoä doác doøng ñieän seùt ngöôøi ta thöôøng duøng moät khung baèng daây daãn noái vaøo moät hoa ñieän keá. Xaùc suaát xuaát hieän ñoä doác coù theå tính theo: + Cho vuøng ñoàng baèng : Va = e-a/15,7 = 10 -a/36 + Cho vuøng nuùi cao : Va = 10-a/18 c) Cöôøng ñoä hoaït ñoäng cuûa seùt : Cöôøng ñoä hoaït ñoäng cuûa seùt ñöôïc bieåu thò baèng soá ngaøy trung bình coù doâng seùt haøng naêm hoaëc baèng toång soá giôø trung bình coù doâng seùt haøng naêm. Soá laàn seùt ñaùnh trong moät naêm vaøo coâng trình : ( W+3hx)(L+3hx)n N = ¾¾¾¾¾¾¾ 106 trong ñoù : W:chieàu roäng cuûa coâng trình L:chieàu daøi cuûa coâng trình hx:chieàu cao tính toaùn cuûa coâng trình n:soá laàn seùt ñaùnh trung bình treân 1km2 trong naêm xaûy ra ôû ñòa phöông Maät ñoä cuûa seùt laø soá laàn seùt ñaùnh trung bình treân moät ñôn vò dieän tích maët ñaát (1km2) trong moät ngaøy seùt. Cöôøng ñoä seùt cuõng nhö maät ñoä seùt thay ñoåi theo vuøng laõnh thoå. 4. Caùc taùc haïi do seùt : a) Khi seùt ñaùnh tröïc tieáp : Do naêng löôïng cuûa moät cuù seùt lôùn neân söùc phaù hoaïi cuûa noù raát lôùn khi moät coâng trình bò seùt ñaùnh tröïc tieáp coù theå bò aûnh höôûng ñeán ñoä beàn cô khí, cô hoïc cuûa caùc thieát bò trong coâng trình, noù coù theå phaù huûy coâng trình, gaây chaùy noå...trong ñoù : Bieân ñoä doøng seùt aûnh höôûng vaán ñeà quaù ñieän aùp xung vaø aûnh höôûng ñeán ñoä beàn cô khí cuûa caùc thieát bò trong coâng trình. Thôøi gian xung seùt aûnh höôûng ñeán vaán ñeà quaù ñieän aùp xung treân caùc thieát bò. Thôøi gian toàn taïi cuûa xung seùt thì aûnh höôûng ñeán ñoä beàn cô hoïc cuûa caùc thieát bò hay coâng trình bò seùt ñaùnh. Ngoaøi ra, khaû naêng chaùy noå cuõng xaûy ra raát cao ñoái vôùi coâng trình bò seùt ñaùnh tröïc tieáp. b) AÛnh höôûng do söï lan truyeàn soùng ñieän töø gaây bôûi doøng ñieän seùt : Khi xaûy ra phoùng ñieän seùt seõ gaây neân moät soùng ñieän töø toûa ra xung quanh vôùi toác ñoä raát lôùn, trong khoâng khí toác ñoä cuûa noù töông ñöông toác ñoä aùnh saùng. Soùng ñieän töø truyeàn vaøo coâng trình theo caùc ñöôøng daây ñieän löïc, thoâng tin... gaây quaù ñieän aùp taùc duïng leân caùc thieát bò trong coâng trình, gaây hö hoûng ñaëc bieät ñoái vôùi caùc thieát bò nhaïy caûm: thieát bò ñieän töû, maùy tính cuõng nhö maïng maùy tính ... gaây ra nhöõng thieät haïi raát lôùn. II. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP PHOØNG CHOÁNG : Caùc taùc haïi do seùt gaây ra raát lôùn neân ñaët ra vaán ñeà phoøng choáng seùt, maø nguyeân lyù cô baûn döïa vaøo ñaëc tính choïn loïc ñieåm ñaùnh cuûa seùt. Roõ raøng raèng, tia tieân ñaïo höôùng leân caøng sôùm thì noù seõ gaëp tia tieân ñaïo höôùng xuoáng caøng sôùm vaø baét ñaàu moät cuù seùt cuõng nhö xaùc ñònh ñieåm bò seùt ñaùnh. Moät kim thu seùt coù caùc ñieàu kieän thích hôïp seõ khôûi ñaàu tia phoùng ñieän leân, bao goàm : Hình daïng cuûa kim (nhoïn). Söï toàn taïi caùc electron ban ñaàu ñuùng thôøi ñieåm. Söùc maïnh cuûa tröôøng ñieän töø. Hieäu quaû cuûa heä thoáng noái ñaát. 1. Choáng seùt ñaùnh tröïc tieáp : Coù hai loaïi baûo veä chính trong vieäc choáng seùt ñaùnh tröïc tieáp: Thanh choáng seùt (thanh ñôn giaûn hay thanh vôùi thieát bò kích). Ñai vaø löôùi thu seùt. A. Choáng seùt kim : Moät heä thoáng choáng seùt duøng kim goàm : Kim thu seùt gaén treân ñænh cuûa moät coät naâng ñaët treân ñænh cao nhaát cuûa toøa nhaø ñöôïc baûo veä. Moät hay hai daây daãn xuoáng noái töø kim xuoáng ñaát. Moät hay hai heä thoáng noái ñaát ñeå taûn doøng ñieän seùt vaøo ñaát. a. Kim Franklin (kim ñôn giaûn) : Coù phaïm vi baûo veä nhoû, hình daùng beân ngoaøi khoâng haáp daãn, khoù khaên vaø toán nhieàu thôøi gian ñeå ñaët trang thieát bò, ít tin töôûng trong vaän haønh, möùc ñoä hieäu quaû khoâng roõ reät, khaù ñaét tieàn. b. Kim vôùi thieát bò kích : Coù nhieàu loaïi cuûa nhieàu haõng khaùc nhau, trong phaïm vi ñeà taøi naøy chæ ñeà caäp ñeán kim PREVECTRON moät saûn phaåm cuûa haõng INDELEC (Phaùp). PREVECTRON laø moät thieát bò thu seùt taïo tia tieân ñaïo, vôùi moät thieát bò töï ñoäng kích phoùng ñieän tích. Noù ñöôïc duøng khi ñoøi hoûi moät vuøng baûo veä roäng. B. Ñai vaø löôùi choáng seùt : Heä thoáng baûo veä naøy ñöôïc thaønh laäp töø moät maïng löôùi kim nhoû (30 - 50cm) vaø caùc daây daãn doïc hay ngang ñöôïc noái vôùi moät soá ñieän cöïc ñaát. Heä thoáng naøy chæ baûo veä kheùp kín cho moät toøa nhaø. 2. Choáng aûnh höôûng cuûa seùt lan truyeàn : Ñeå choáng aûnh höôûng lan truyeàn töø daây ñieän löïc hay thoâng tin, ngöôøi ta laép ñaët moät heä thoáng caét vaø loïc seùt tröôùc khi caùc ñöôøng daây naøy ñi vaøo coâng trình. Chöông 2 TIEÂU CHUAÅN CHOÁNG SEÙT NFC 17-102 ( Duøng loaïi thieát bò thu seùt taïo tia tieân ñaïo ) Tieâu chuaån naøy cung caáp thoâng tin cho caùc nhaø thieát keá heä thoáng baûo veä choáng seùt cho caùc coâng trình ( nhaø maùy, cao oác...) vaø caùc khu vöïc roäng duøng loaïi thu vaø daãn seùt taïo tia tieân ñaïo. Hieän töôïng seùt laø hieän töôïng thieân nhieân, do ñoù khoâng theå ñaûm baûo ñoä an toaøn tuyeät ñoái cho caùc caáu truùc caàn baûo veä. Tuy nhieân, heä thoáng baûo veä choáng seùt thieát keá vaø laép ñaët ñuùng theo tieâu chuaån naøy seõ ñaûm baûo ñoä an toaøn cao nhaát cho coâng trình, giaûm ñeán möùc thaáp nhaát caùc taùc haïi cuûa seùt. Vieäc quyeát ñònh thieát keá heä thoáng baûo veä choáng seùt cho coâng trình phuï thuoäc vaøo yeáu toá sau: khaû naêng seùt taïi vuøng ñoù vaø taùc haïi cuûa seùt ñoái vôùi coâng trình. Moät soá coâng trình caàn coù heä thoáng baûo veä choáng seùt laø: Coâng trình coâng coäng thöôøng xuyeân coù nhieàu ngöôøi. Caùc thaùp cao, oáng khoùi... Coâng trình chöùa vaät lieäu deã chaùy, deã noå. Trong giai ñoaïn thieát keá, thi coâng coâng trình caàn phaûi ñaëc bieät chuù yù caùc vaán ñeà sau ñaây: Caân nhaéc, löïa choïn caùc caáu truùc trong coâng trình caàn phaûi baûo veä choáng seùt, trong ñoù phaûi coù yù kieán cuûa caùc nhaø chuyeân moân: kieán truùc sö, kyõ sö, nhaø laép ñaët... Caân nhaéc, lôïi duïng caùc keát caáu töï nhieân coù saün trong coâng trình ñeå laép ñaët heä thoáng choáng seùt. I. CAÙC QUY ÑÒNH VAØ KHAÙI NIEÄM CHUNG : 1. Phaïm vi aùp duïng vaø ñoái töôïng : a. Phaïm vi aùp duïng : Tieâu chuaån naøy ñöôïc aùp duïng trong coâng vieäc baûo veä choáng seùt cho caùc coâng trình thoâng thöôøng ( cao oác, nhaø maùy...) coù ñoä cao nhoû hôn 60m vaø caùc khu vöïc roäng duøng loaïi daãn seùt taïo tia tieân ñaïo. Tieâu chuaån naøy ñeà caäp vaán ñeà baûo veä choáng laïi taùc haïi ñieän gaây bôûi doøng seùt khi ñi qua heä thoáng choáng seùt. * Ghi chuù : Tieâu chuaån naøy khoâng ñeà caäp ñeán vaán ñeà baûo veä caùc thieát bò ñieän, ñieän töû choáng laïi hieän töôïng quaù ñieän aùp xung treân nguoàn ñieän daãn vaøo caùc coâng trình. Coù moät soá tieâu chuaån khaùc ñeå ñeà caäp vieäc baûo veä choáng seùt duøng caùc loaïi kim thu seùt thoâng thöôøng, ñai hoaëc löôùi thu seùt. Ngoaøi ra moät soá ngaønh nhö xaây döïng, dòch vuï coâng coäng, cöùu hoûa cuõng coù moät soá quy ñònh ñaëc thuø cuûa ngaønh mình. b. Noäi dung chuû yeáu : Tieâu chuaån naøy cung caáp thoâng tin vaø nhöõng cô sôû khoa hoïc ñeå thieát keá, laép ñaët, kieåm tra vaø baûo veä heä thoáng choáng seùt duøng loaïi daãn seùt taïo tia tieân ñaïo. Muïc ñích cuûa heä thoáng choáng seùt naøy laø baûo veä an toaøn cho ngöôøi vaø vaät chaát moät caùch cao nhaát. 2. Caùc tieâu chuaån tham khaûo : Tieâu chuaån naøy ra ñôøi khi boå sung vaø chænh lyù töø caùc tieâu chuaån tröôùc ñaây, vaø taïi thôøi ñieåm xuaát baûn, tieâu chuaån naøy laø thôøi ñieåm hieän haønh. Caùc tieâu chuaån tröôùc ñaây laø: NFC 15-100 ( thaùng 5/1991) NFC 90-120 ( thaùng 10/1983) NFC 17-100 ( thaùng 2/1987) 3. Caùc thaønh phaàn cuûa heä thoáng baûo veä choáng seùt : Moät heä thoáng baûo veä choáng seùt bao goàm caùc thaønh phaàn laép beân ngoaøi coâng trình vaø neáu caàn thieát coøn coù caùc thaønh phaàn naèm beân trong coâng trình. * Caùc thaønh phaàn beân ngoaøi cuûa moät heä thoáng choáng seùt: Moät hay nhieàu ñaàu thu seùt taïo tia tieân ñaïo . Moät hay nhieàu daây daãn seùt . Moät hoäp kieåm tra cho moãi daây daãn seùt . Moät khôùp noái coù theå caùch ly giöõa heä thoáng noái ñaát choáng seùt vôùi caùc heä thoáng noái ñaát khaùc trong coâng trình . Moät ñaàu noái ñaát cho moãi daây daãn seùt . Moät hay nhieàu daây daãn noái caùc ñaàu noái ñaát vôùi nhau . Moät hay nhieàu thanh caân baèng theá . Moät hay nhieàu thanh caân baèng theá noái vôùi choáng seùt cuûa truï angten. * Caùc thaønh phaàn beân trong heä thoáng choáng seùt : Moät hay nhieàu daây caân baèng theá . Moät hay nhieàu thanh caân baèng theá . Noái ñaát cuûa heä thoáng noái ñaát cuûa coâng trình . Daây noái ñaát chính . Moät hay nhieàu thieát bò choáng quaù ñieän aùp xung . II. SÖÏ LAÉP ÑAËT HEÄ THOÁNG CHOÁNG SEÙT NAÈM BEÂN NGOAØI COÂNG TRÌNH 1. Toång quan : + Giai ñoaïn thieát keá : Giai ñoaïn naøy bao goàm caùc coâng vieäc löïa choïn caáp baûo veä döï truø, vò trí ñaët ñaàu kim thu seùt, ñöôøng ñi cuûa daây daãn seùt, vò trí vaø kieåu cuûa heä thoáng noái ñaát. Caùc yeâu caàu veà kieán truùc, myõ thuaät phaûi ñöôïc chuù yù khi thieát keá heä thoáng choáng seùt. Tuy nhieân, ñoâi khi ñieàu naøy laøm aûnh höôûng nghieâm troïng ñeán hieäu quaû cuûa heä thoáng choáng seùt. + Giai ñoaïn khaûo saùt : Giai ñoaïn naøy chia laøm 2 phaàn : a/ Ñaùnh giaù khaû naêng seùt ñaùnh vaøo coâng trình vaø löïa choïn caáp baûo veä cho coâng trình . b/ Xaùc ñònh vò trí cuûa taát caû caùc thaønh phaàn trong heä thoáng choáng seùt. Kích thöôùc cuûa coâng trình. Vò trí ñòa lyù cuûa coâng trình ( naèm ñôn ñoäc treân ñoài cao, naèm caïnh caùc coâng trình khaùc cao hôn hay thaáp hôn...). Taàn soá vaø soá löôïng ngöôøi laøm vieäc trong coâng trình. AÛnh höôûng cuûa seùt ñoái vôùi con ngöôøi. Nhöõng khoù khaên khi ñeán gaàn coâng trình ñeå sô taùn, caáp cöùu... Taàm quan troïng cuûa nhöõng dòch vuï trong coâng trình. Ngöôøi vaø vaät chaát thöôøng coù maët trong coâng trình ( coù ngöôøi thöôøng xuyeân, vaät lieäu loaïi gì, coù giaù trò hay khoâng...?). Hình daïng vaø ñoä doác cuûa maùi. Loaïi maùi, töôøng vaø nhöõng caáu truùc taêng cöôøng. Caùc phaàn kim loaïi cuûa maùi vaø moät soá caáu truùc kim loaïi khaùc beân ngoaøi cuûa coâng trình ( boàn nöôùc, bôm nöôùc, thaùp aêng-ten...) Maùng vaø oáng thoaùt nöôùc cuûa maùi. Nhöõng phaàn quan troïng cuûa coâng trình ( phoøng laøm vieäc cuûa laõnh ñaïo, phoøng thieát bò ñaát neàn...) vaø tính chaát cuûa caùc vaät lieäu xaây döïng coâng trình. Nhöõng ñieåm deã bò seùt ñaùnh nhaát cuûa coâng trình. Vò trí cuûa nhöõng ñöôøng oáng ñieän, nöôùc, gaz... cuûa coâng trình. Nhöõng vaät chöôùng ngaïi aûnh höôûng ñeán ñöôøng ñi cuûa seùt ( ñöôøng daây ñieän treân khoâng, haøng raøo kim loaïi, caây cao...). Ñieàu kieän moâi tröôøng gaây neân söï aên moøn caùc phaàn töû cuûa heä thoáng choáng seùt ( buïi, aåm, muoái, acid...). Trong coâng trình, ñieåm deã bò seùt ñaùnh nhaát laø ñieåm raát quan troïng, nhöõng ñieåm ñoù coù theå laø thaùp cao, oáng khoùi, maùng nöôùc, caùc goùc, ñænh maùi... 2. Heä thoáng ñaàu thu seùt : a. Nguyeân taéc chung : Moät ñaàu thu seùt taïo tia tieân ñaïo bao goàm moät kim thu seùt trung taâm coù ñaàu noái vôùi daây daãn seùt, moät thieát bò ion hoùa ñeå taïo tia tieân ñaïo. Vuøng baûo veä cuûa loaïi ñaàu thu seùt taïo tia tieân ñaïo ñöôïc tính toaùn ôû phaàn sau . Ñoä lôïi veà thôøi gian taïo ñöôøng daây daãn seùt tieân ñaïo cuûa loaïi ñaàu thu seùt taïo tia tieân ñaïo ñöôïc trình baøy ôû phaàn b. b. Ñoä lôïi veà thôøi gian taïo ñöôøng daãn seùt (DT): Moät ñaàu thu seùt loaïi taïo tia tieân ñaïo ñöôïc ñaëc tröng baèng ñoä lôïi veà thôøi gian taïo ra ñöôøng daãn seùt chuû ñoäng cuûa noù. Ñaïi löôïng naøy ñöôïc xaùc ñònh khi so saùnh thôøi gian taïo ra ñöôøng daãn seùt veà phía treân cuûa moät ñaàu thu seùt taïo tia tieân ñaïo vaø moät kim thu seùt thoâng thöôøng ôû trong cuøng moät ñieàu kieän seùt. DT = TSK - TESE Trong ñoù : TSK : laø thôøi gian taïo ra ñöôøng daãn seùt veà phía treân cuûa moät kim thu seùt thoâng thöôøng. TESE : laø thôøi gian taïo ra ñöôøng daãn seùt veà phía treân cuûa moät ñaàu thu seùt loaïi taïo tia tieân ñaïo. c. Kieåm tra ñaùnh giaù ñaàu thu seùt taïo tia tieân ñaïo : Quaù trình kieåm tra ñoøi hoûi xaùc ñònh ñoä lôïi veà thôøi gian taïo ra ñöôøng daãn seùt cuûa chuùng. Caùc ñieàu kieän gioâng baõo thöïc teáø ñöôïc taïo neân trong phoøng thí nghieäm cao aùp. d. Xaùc ñònh vò trí ñaët ñaàu thu seùt : Baùn kính baûo veä cuûa ñaàu thu seùt ñöôïc tính nhö sau : RP = khi h ³ 5 m (1) Trong ñoù: h laø ñoä cao cuûa ñaàu thu seùt so vôùi maët baèng ñaët ñaàu thu seùt. D = 20m ñoái vôùi caáp baûo veä laø caáp 1. D = 45m ñoái vôùi caáp baûo veä laø caáp 2. D = 60m ñoái vôùi caáp baûo veä laø caáp 3. DL = V (m/ms).DT (ms) (2) Khi h < 5m tra baûng tìm ñöôïc baùn kính baûo veä . e. Vaät lieäu vaø kích thöôùc : Phaàn daãn doøng seùt cuûa ñaàu thu seùt phaûi laøm baèng ñoàng, ñoàng hôïp kim hay theùp khoâng gæ. Kim thu seùt trung taâm coù tieát dieän ít nhaát laø 120 mm2. Ñænh cuûa ñaàu thu seùt taïo tia tieân ñaïo phaûi ñaët cao hôn ít nhaát laø 2m so vôùi maët baèng coâng trình caàn baûo veä, bao goàm caû caùc thaùp angten, laøm laïnh, hoà nöôùc naêøm treân coâng trình. Nhöõng yeâu caàu veà kieán truùc phaûi luoân ñöôïc chuù yù khi laép ñaët heä thoáng choáng seùt. Thoâng thöôøng neân ñaët ñaàu thu seùt taïi caùc vò trí cao nhaát treân coâng trình, chaúng haïn nhö : Ñænh cuûa maùi doác. Treân maùi baèng cuûa phoøng ñaët thieát bò quan troïng. Ñaàu hoài cuûa caùc nhaø xöôûng. Treân ñænh oáng khoùi. Daây daãn seùt ñöôïc noái vôùi ñaàu thu seùt baèng nhöõng khôùp noái ñaëc bieät coù khaû naêng tieáp xuùc toát vaø choáng aên moøn cao. Neáu moät coâng trình caàn nhieàu ñaàu thu seùt thì coù theå noái chuùng vôùi nhau baèng nhöõng vaät lieäu thích hôïp trong baûng daây daãn seùt, ngoaïi tröø vò trí cuûa chuùng yeâu caàu phaûi voøng lôùn hôn 1,5m. 3. Truï ñôõ : Ñoä cao cuûa ñaàu daây daãn seùt so vôùi coâng trình phuï thuoäc vaøo truï ñôõ. Neáu truï ñôõ cuûa ñaàu thu seùt coù daây neo baèng loaïi daây daãn ñieän, thì phaûi noái ñieåm cuoái cuøng cuûa daây neo vôùi daây daãn seùt baèng nhöõng vaät lieäu trình baøy trong baûng daây daãn seùt. 4. Daây daãn seùt : a. Nguyeân taéc chung : Daây daãn seùt coù taùc duïng daãn doøng seùt xuoáng heä thoáng noái ñaát. Daây daãn seùt neân ñaët beân ngoaøi coâng trình, ngoaïi tröø caùc tröôøng hôïp ñaëc bieät. b. Soá löôïng daây daãn seùt : Moät ñaàu thu seùt toái thieåu phaûi coù moät daây daãn seùt. Trong caùc tröôøng hôïp sau ñaây thì yeâu caàu phaûi coù hai daây daãn seùt. Khi hình chieáu ñöùng cuûa daây daãn seùt lôùn hôn hình chieáu baèng cuûa noù. Khi ñaàu thu seùt ñöôïc laép treân caáu truùc cao hôn 28m. A B B A c. Ñöôøng ñi cuûa daây daãn seùt : Daây daãn seùt phaûi ñöôïc noái vaøo heä thoáng noái ñaát taïi choã chuùng gaàn nhau nhaát vaø caøng tröïc tieáp caøng toát. d l l d Ñöôøng ñi cuûa daây daãn seùt caøng thaúûng caøng toát, neáu phaûi uoán cong thì phaûi traùnh vieäc uoán cong ñoät ngoät, beû goùc ñoät ngoät veà phía treân vaø baùn kính cuûa ñoaïn uoán cong khoâng ñöôïc nhoû hôn 20 cm. Daây daãn seùt khoâng ñöôïc ñi doïc theo hay ngang qua ñöôøng daây ñieän löïc. Trong tröôøng hôïp baát khaû khaùng thì phaûi ñaët daây ñieän trong caùc voû boïc kim loaïi vaø ñaët chuùng caùch xa daây daãn seùt toái thieåu laø 1m vaø voû kim loaïi cuûa daây ñieän löïc phaûi ñöôïc noái vôùi daây daãn seùt. Daây daãn seùt khoâng ñöôïc ñi voøng qua lan can hay caùc caáu truùc nhoâ ra ngoaøi coâng trình. Tuy nhieân daây daãn seùt coù theå vöôït leân cao döôùi 40cm vaø goùc vöôït phaûi nhoû hôn 45o. Daây daãn seùt phaûi ñöôïc coá ñònh chaéc chaén khoaûng 3 keïp giöõ moãi meùp vaø keïp giöõ phaûi khoâng gaây aûnh höôûng ñeán caáu truùc coâng trình. Taát caû caùc daây daãn seùt neân ñöôïc noái vôùi nhau vaø neân traùnh vieäc khoan vaøo daây daãn seùt. Daây daãn seùt tröôùc khi tieáp xuùc vôùi heä thoáng noái ñaát phaûi ñöôïc boïc baèng voû kim loaïi hay vaät lieäu chòu nhieät cao trong khoaûng 2m keå töø maët ñaát. d. Tröôøng hôïp daây daãn seùt ñaët beân trong coâng trình : Khi daây daãn seùt khoâng theå ñaët beân ngoaøi coâng trình thì coù theå ñaët chuùng trong nhöõng oáng caùch ly baèng vaät lieäu choáng chaùy coù tieát dieän lôùn hôn 2000 mm2 vaø ñaët chuùng naèm hoaøn toaøn hay moät phaàn trong coâng trình. Trong tröôøng hôïp naøy phaûi tuaân theo caùc tieâu chuaån ôû phaàn 2 hay 3 cuûa tieâu chuaån naøy. e. Tröôøng hôïp coâng trình ñöôïc bao boïc baèng nhöõng taám kim loaïi hay ñaù hay caùc loaïi vaät lieäu khaùc : Daây daãn seùt neân ñaët phía sau caùc taám bao boïc ñoù vaø gaén chaéc chaén vaøo töôøng hay coät. Trong tröôøng hôïp caùc taám bao boïc laø kim loaïi thì phaûi noái chuùng vaøo daây daãn seùt moät caùch chaéc chaén. * Vaät lieäu laøm daây daãn seùt vaø kích thöôùc yeâu caàu: Daây daãn seùt coù theå laø caùp troøn hay deïp hay caùp nhieàu sôïi. Tieát dieän thöïc cuûa chuùng phaûi lôùn hôn hay baèng 50 mm2 vaø ñöôïc trình baøy trong baûng: DAÂY DAÃN SEÙT Vaät lieäu Tính chaát, gôïi yù khi duøng Kích thöôùc toái thieåu Daây ñoàng traàn ñieän phaân maï thieác Tính daãn toát vaø choáng aên moøn cao Daây deïp 30x2mm . Daây troøn ñöôøng kính 8mm . Caùp nhieàu sôïi 30 x3,5mm Theùp khoâng ræ 18/10-304 Choáng aên moøn cao Daây deïp 30x2mm Daây troøn ñöôøng kính 8mm Nhoâm A5/L Ñöôïc duøng khi daây daãn seùt gaén leân beà maët nhoâm Daây deïp 30x3mm.Daây troøn ñöôøng kính 10mm. Khoâng ñöôïc duøng caùp boïc hay caùp ñoàng truïc ñeå daãn seùt. Khoâng ñöôïc boïc caùch ly daây daãn seùt ngoaïi tröø tröôøng hôïp ñaët trong moâi tröôøng aên moøn cao. * Ghi chuù : Daây ñoàng maï thieác coù tính daãn vaø choáng aên moøn cao ñöôïc khuyeán khích söû duïng. Bôûi vì doøng seùt coù daïng xung vaø coù taàn soá cao neân daây daãn deïp seõ daãn doøng seùt toát hôn . f. Keïp kieåm tra/ Ñieåm kieåm tra : Moãi daây daãn seùt phaûi coù keïp kieåm tra gaén ôû ñoä cao 2m so vôùi maët ñaát ñeå caùch ly caùc caáu truùc khaùc cuûa coâng trình khi kieåm tra ñieän trôû tieáp ñaát. Trong tröôøng hôïp daây daãn seùt gaén vaøo caáu truùc kim loaïi cuûa coâng trình ( coät theùp, khung theùp, voû boïc kim loaïi...) thì keïp kieåm tra phaûi ñöôïc gaén vaøo vò trí giöõa heä thoáng noái ñaát vaø chaân coâng trình. g. Boä ñeám seùt : Boä ñeám seùt ñöôïc gaén tröïc tieáp vaøo daây daãn seùt phía treân keïp kieåm tra vaø coù ñoä cao khoaûng 2m. h. Caùc thaønh phaàn töï nhieân : Moät soá thaønh phaàn cuûa coâng trình nhö khung nhaø theùp, coät... coù theå ñöôïc duøng ñeå thay theá hay boå sung cho daây daãn seùt. + Caùc thaønh phaàn töï nhieân duøng thay theá cho daây daãn seùt: Noùi chung khung nhaø theùp coù theå duøng thay theá daây daãn seùt khi chuùng ñaûm baûo daãn ñieän lieân tuïc vaø coù ñieän trôû nhoû hôn 0,01Ohm. Trong tröôøng hôïp naøy kim thu seùt gaén tröïc tieáp vaøo khung nhaø vaø phaàn chaân cuûa khung nhaø noái vôùi heä thoáng noái ñaát. Vieäc söû duïng caùc thaønh phaàn töï nhieân seõ ñaûm baûo toát hôn caùc yeâu caàu veà caân baèng ñieän theá. + Caùc thaønh phaàn töï nhieân duøng boå sung cho daây daãn seùt : Khung theùp daãn ñieän lieân tuïc, caùc thaønh phaàn khaùc nhö :caùc caáu truùc theùp, coát theùp cuûa beâ toâng , coät theùp, daây theùp naèm trong töôøng. Caùc voû boïc kim loaïi beân ngoaøi coâng trình. Caùc oáng kim loaïi vaø boàn beå daøy hôn 2mm. 5. Heä thoáng noái ñaát : a. Toång quan : Moãi daây daãn seùt phaûi söû duïng moät hoaëc hai ñieåm noái ñaát. Ñeå taûn nhanh doøng seùt vaø giaûm thieåu vieäc quaù ñieän aùp nguy hieåm trong vuøng baûo veä, hình daùng vaø kích thöôùc cuûa heä thoáng noái ñaát cuøng vôùi giaù trò ñieän trôû noái ñaát phaûi phuø hôïp vôùi yeâu caàu cuûa tieâu chuaån naøy. Heä thoáng noái ñaát phaûi ñaït ñöôïc yeâu caàu sau : Heä thoáng phaûi coù ñieän trôû nhoû hôn hay baèng 10 W vaø phaûi ño trong tröôøng hôïp caùch ly vôùi caùc caáu truùc khaùc. Toång trôû soùng vaø caûm khaùng cuûa heä thoáng noái ñaát phaûi coù giaù trò thaáp ñeå giaûm thieåu aûnh höôûng ñieän ñoäng, laøm giaûm aûnh höôûng gia taêng ñieän xaûy ra trong khi coù phoùng ñieän, vôùi yeâu caàu naøy, heä thoáng noái ñaát neân söû duïng baèng nhöõng coïc vaø thanh daøi. Vieäc duøng nhöõng coïc choân saâu trong loøng ñaát thì khoâng thuaän lôïi laém ngoaïi tröø ñaát coù ñieän trôû suaát cao. Tuy nhieân heä thoáng noái ñaát seõ coù toång trôû soùng cao khi chuùng ñöôïc choân saâu quaù 20m. Trong tröôøng hôïp naøy phaûi söû duïng moät soá lôùn nhöõng coïc ñöùng vaø thanh ngang vaø chuùng phaûi noái vôùi nhau. Töông töï nhö vaäy, ñoàng neân ñöôïc söû duïng laøm heä thoáng noái ñaát thay cho theùp. Caáu taïo vaø hình daùng cuûa heä thoáng noái ñaát theo tieâu chuaån naøy gioáng nhö tieâu chuaån NFC15 - 100. Ngoaïi tröø nhöõng tröôøng hôïp khoâng theå thöïc hieän ñöôïc, heä thoáng noái ñaát phaûi ñaët beân ngoaøi coâng trình. b. Caùc hình thöùc noái ñaát : Hình thöùc vaø kích thöôùc heä thoáng noái ñaát phuï thuoäc vaøo ñieän trôû suaát cuûa vuøng noái ñaát. Ñieän trôû suaát cuûa ñaát coù theå ño tröïc tieáp baèng caùc thieát bò chuyeân duøng hoaëc coù theå xaùc ñònh nhö sau. Khi ñieän trôû suaát cuûa ñaát ñöôïc xaùc ñònh, chieàu daøi cuûa heä thoáng noái ñaát ñöôïc tính nhö sau : L = 2r/R Trong ñoù : r (Wm) : Ñieän trôû suaát cuûa ñaát. R (W) : Ñieän trôû cuûa heä thoáng noái ñaát. L (m) : Chieàu daøi cuûa heä thoáng noái ñaát. Vôùi moãi daây daãn seùt, heä thoáng noái ñaát ít nhaát phaûi bao goàm: Daây daãn coù tieát dieän vaø vaät lieäu gioáng nhö daây daãn seùt, cheá taïo thaønh heä thoáng chaân quaï vaø ñöôïc choân saâu 50 ¸ 80 cm. Heä thoáng coïc ñoùng thaúng ñöùng vôùi chieàu daøi toång coäng ít nhaát laø 6m vaø ñöôïc saép xeáp boá trí theo ñöôøng thaúng hoaëc hình tam giaùc vaø caùc coïc caùch nhau ít nhaát baèng chieàu daøi cuûa coïc vaø ñöôïc noái vôùi nhau baèng daây daãn phuø hôïp choân saâu ít nhaát 50 cm. * Baûng ñieän trôû suaát cuûa ñaát : Loaïi ñaát Ñieän trôû suaát cuûa ñaát (Wm) Ñaát buøn laày ñeán 30 Ñaát phuø sa 20 ¸ 100 Ñaát muøn 10 ¸ 150 Ñaát than buøn aåm 5 ¸ 100 Ñaát seùt meàm 50 Ñaát seùt laãn voâi 100 ¸ 200 Ñaát caùt seùt 50 ¸ 500 Ñaát caùt coù tính silicaùt 200 ¸ 3000 Ñaát ñaù traàn 1500 ¸ 3000 Ñaát ñaù coù cô bao phuû 300 ¸ 500 Ñaát ñaù voâi meàm 100 ¸ 300 Ñaát ñaù voâi cöùng 1000 ¸ 5000 Ñaát ñaù voâi nöùt neû 500¸1000 D C C B D B D : Daây daãn seùt B : Moùng kim loaïi cuûa coâng trình C : Heä thoáng noái ñaát choáng seùt d. Bieän phaùp giaûm ñieän trôû cuûa heä thoáng noái ñaát choáng seùt : Khi ñieän trôû suaát cuûa ñaát quaù cao khoâng theå ñaït ñöôïc ñieän trôû heä thoáng noái ñaát choáng seùt R £ 10 W (ñoái vôùi caáp baûo veä tieâu chuaån), coù theå duøng moät soá bieän phaùp sau ñaây ñeå laøm giaûm bôùt ñieän trôû noái ñaát : Taêng cöôøng theâm moät soá chaát laøm giaûm ñieän trôû suaát cuûa ñaát (muoái, than). Taêng cöôøng theâm moät soá coïc noái ñaát. Taêng cöôøng moät soá ñieåm noái ñaát vaø noái chuùng laïi vôùi nhau. Aùp duïng caùc phöông phaùp ñeå laøm taêng khaû naêng taûn doøng seùt cuûa heä thoáng tieáp daøi. Khi taát caû caùc bieän phaùp treân cuõng khoâng ñaït ñöôïc ñieän trôû cuûa heä thoáng noái ñaát nhoû hôn hay baèng 10 W thì coù theå chaáp nhaän raèng heä thoáng noái ñaát coù theå taûn doøng seùt an toaøn khi chuùng coù ñoä daøi lôùn hôn 100 m choân treân ñaát vaø moãi thanh hay coïc khoâng daøi quaù 20 m. e. Lieân keát caùc ñieåm noái ñaát laïi vôùi nhau : Khi coâng trình coù nhieàu ñieåm noái ñaát thì coù theå lieân keát caùc ñieåm noái ñaát naøy laïi vôùi nhau baèng daây daãn tieâu chuaån (trình baøy trong baûng tieâu chuaån daây). Vieäc lieân keát caùc ñieåm noái ñaát phaûi ñaûm baûo deã daøng caùch ly chuùng baèng nhöõng thieát bò ñaëc bieät ñeå coù theå deã daøng caùch ly ñeå kieåm tra töøng heä thoáng. Daây daãn noái chuùng vôùi nhau khi ñi trong coâng trình phaûi traùnh nhöõng ñieåm uoán cong ñeå khoâng aûnh höôûng leân caùc thieát bò vaø heä thoáng caùp trong coâng trình. Khi coù nhieàu caáu truùc naèm trong vuøng baûo veä thì heä thoáng noái ñaát choáng seùt coù theå noái vaøo heä thoáng noái ñaát ñaúng theá cuûa caùc caáu truùc naèm trong coâng trình. f. Khoaûng caùch an toaøn trong ñaát : Caùc thaønh phaàn cuûa heä thoáng noái ñaát choáng seùt phaûi coù khoaûng caùch toái thieåáu vôùi nhöõng vaät daãn ñieän, oáng daãn baèng kim loaïi (choân ngaàm) nhö baûng sau: Vaät daãn Khoaûng caùch an toaøn toái thieåu r ñaát £ 500 W m r ñaát > 500 W m Vaät daãn ñieän HAT 0,5 0,5 Vaät daãn coù voû kim loaïi LV khoâng noái ñaát 2 5 Heä thoáng noái ñaát LV 10 2,0 Ñöôøng oáng daãn ga 2 5 Khoaûng caùch an toaøn treân chæ aùp duïng vôùi caùc vaät daãn kim loaïi vaø khoâng noái vaøo daây daãn caân baèng ñieän theá vaø khoâng ñoøi hoûi vôùi caùc vaät daãn khoâng kim loaïi. g. Vaät lieäu duøng laøm heä thoáng noái ñaát : Vaät lieäu Tính naêng Tieát dieän toái thieåu Ñoàng traàn hoaëc maï thieác Ñieän theá thaáp vaø choáng aên moøn toát - Caùp deïp : 30 x 2 mm - Caùp troøn : ñöôøng kính 8 mm - Löôùi daây : tieát ñieän 10 mm2 - Coïc : ñöôøng kính 25 mm, daøi 1m - Thanh daïng oáng : ñöôøng kính ngoaøi 25 mm ,daøi 1m. Theùp maï ñoàng - Coïc : ñöôøng kính 15 mm, daøi 1m Theùp khoâng ræ Choáng aên moøn toát - Caùp deïp : 30 x 2 mm - Caùp troøn : ñöôøng kính 10 mm - Coïc : ñöôøng kính 10 mm Theùp maï Gavanized Choáng aên moøn keùm - Caùp deïp : 30 x 2 mm - Caùp troøn : ñöôøng kính 10 mm - Coïc : ñöôøng kính 10 mm, daøi 2m 6.Vaán ñeà aên moøn : Heä thoáng choáng seùt thöôøng bò aên moøn do aûnh höôûng cuûa moâi tröôøng (khoâng khí aåm, muoái...), vieäc tieáp xuùc giöõa hai loaïi vaät daãn kim loaïi khaùc nhau coäng vôùi hieän töôïng ñieän giaûi xaûy ra do aûnh höôûng cuûa moâi tröôøng cuõng goùp phaàn aên moøn keát caáu cuûa heä thoáng choáng seùt. Do ñoù phaûi coù nhöõng bieän phaùp ñeå giaûm ñoä aên moøn . Moät soá bieän phaùp giaûm ñoä aên moøn : Traùnh duøng nhöõng kim loaïi khoâng phuø hôïp trong moâi tröôøng aên moøn. Traùnh noái hai vaät daãn baèng kim loaïi khaùc nhau baèng khôùp noái gavanized. Duøng vaät daãn coù tieát dieän thích hôïp vaø coù tính chaát aên moøn cao. Duøng vaät daãn maï baèng kim loaïi cho._.