Theo ước tính của, mỗi năm Việt Nam phải hứng chịu khoảng 2 triệu cú sét đánh. Mỗi cú sét mang năng lượng lan truyền cực mạnh vào đường dây gây hư hỏng hàng nghìn thiết bị điện tử. Vậy làm cách nào để chống sét lan truyền, chọn thiết bị chống sét sao cho hiệu quả?. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết sau:
1. Sét lan truyền là gì?
Sét lan truyền là luồn sét đánh vào một vị trí nào đó thì trong vòng bán kính 2km, sét đánh vào tất cả các vật bằng kim loại, dây dẫn điện, đường truyền dữ liệu sẽ cảm ứng điện từ gây hư hỏng các thiết bị điện nhà ở.
Thiết bị điện nhà ở bị sét đánh hàng ngày và khắp nơi trên thế giới. Các công trình kiến trúc trên đường đi của cơn giông sét đều có thể bị đe dọa. Mặc dù tác động vài micro giây, nhưng luồn sét nguy hiểm có thể phá hủy các thiết bị điện tử của bạn. Việc lắp đặt các thiết bị bảo vệ tăng áp, thiết bị chống sét lan truyền SPD sẽ có thể giảm bớt hoặc thậm chí ngăn chặn thiệt hại đối với các tài sản có giá trị trong nhà bạn.
1.1. Những số liệu thống kê về sét lan truyền
- Mỗi ngày có khoảng 10,00,000 tia sét trên toàn thế giới.
- Mỗi tháng có khoảng 300 triệu tia sét trên toàn thế giới
- Các công trình kiến trúc có nguy cơ cao nhất khi có sét đánh.
- Các công trình kiến trúc trên vùng rộng lớn và phẳng có thể hấp dẫn những tia sét.
- Mặc dù kim thu sét có khả năng thu hút sét hơn, nhưng sét lại hoàn toàn không thể dự đoán trước.
1.2. Sét lan truyền phá hủy thiết bị điện tử
Điện áp tăng vọt do sét có thể xâm nhập vào nhà bạn qua đường sét đánh trực tiếp, hoặc gián tiếp. Xung sét trực tiếp xảy ra khi tia sét đi thẳng qua tòa nhà, thường gây hư hỏng nghiêm trọng và hỏa hoạn. Xung sét lan truyền đánh gián tiếp xảy ra khi tia sét đánh vào mặt đất gần kề, hoặc đường điện nối trực tiếp vào nhà. Khi điều này xảy ra, bất kỳ thiết bị điện tử hoặc thiết bị kết nối nào cũng có thể bị phá hủy. Gây tổn hao chi phí thay thế cao cho các thiết bị điện tử và mạch điện. Làm Gián đoạn kết nối với thiết bị cá nhân và/hoặc chuyên nghiệp
Vì vậy Ngay cả khi bạn đã lặp một kim thu sét, điều đó có thể cũng không đủ. Kim thu sét có thể hướng tia sét ra xung quanh bên ngoài của công trình, nhưng một phần quá điện áp vẫn có thể đi vào mạch điện của tòa nhà và làm hư hỏng bất cứ thiết bị điện tử nào không được Thiết bị chống sét lan truyền SPD bảo vệ.
1.3. Hướng đi của tia sét
Trong một tia sét trực tiếp đánh vào tòa nhà không được bảo vệ, điện áp tăng đột biến có thể xâm nhập nhà bạn qua hệ thống tủ điện và phá hủy tất cả thiết bị điện tử của bạn.
Khi tia sét đánh vào một tòa nhà không được bảo vệ, nó sẽ di chuyển vào bên trong qua đường dây điện kết nối trực tiếp với hệ thông tủ điện gia đình.
Khi tia sét đánh vào một tòa nhà có kim thu sét, hầu hết quá điện áp được truyền trực tiếp xuống đất xung quanh tòa nhà. Tuy nhiên, một nửa số điện áp vẫn có thể xâm nhập vào nhà bạn qua đường dây điện lưới.
Khi tia sét đánh gần một tòa nhà, thậm chí là có biện pháp bảo vệ, thì dòng sét vẫn có thể di chuyển vào bên trong nhà qua đường dây điện đi vào bảng điện gia đình.
2. Thiết Bị Chống Sét Lan Truyền Là Gì?
KHi một tia sét đánh vào tòa nhà hoặc đường điện cao thế bất ngờ làm tăng điện áp 220V lên 5kV hoặc 10 kV. Kết quả là điện áp tăng đột biến có thể phá hủy các linh kiện điện tử như bộ nhớ RAM, bộ xử lý CPU, tủ điện, và màn hình Screen. SPD sẽ làm giảm điện đột biến này xuống một giá trị mà hầu hết các thiết bị kết nối có thể chịu được: khoảng < 1,5 kV. Tất cả các thiết bị trong bán kính 10 mét từ tủ điện tổng đều được bảo vệ hiệu quả. Nếu thiết bị của bạn cách SPD đã cài đặt hơn 10 mét, thì cần bảo vệ bổ sung thêm 1 SPD loại 3 trong tủ điện cấp nguồn cho ổ cắm điện cần có bảo vệ tăng áp tích hợp.
Thiết bị chống sét lan truyền SPD (Surge Protection Devices) là các thiết bị chống sét được tạo ra để bảo vệ các thiết bị điện khi điện áp tăng cao đột ngột.
Thiết bị chống sét lan truyền là thiết bị nhằm hạn chế sự quá áp đột biến lan truyền trên đường dây bằng cách chuyển hướng dòng sét nguy hiểm này xuống đất một cách an toàn.
Chúng có chứa linh kiện phi tuyến MOV. Loại SPD 1 cực được đấu nối song song hoặc loại SPD 2 cực được đấu nối trực tiếp.
3. Tìm Hiểu Về Hệ Thống Chống Sét Lan Truyền
Hệ thống chống sét lan truyền được thiết kế để hạn chế quá tải đột ngột phát sinh từ khí quyền và truyền dòng điện (dạng sóng) xuống mặt đất. Thiết bị chống sét lan truyền SPD giúp hạn chế biên độ của điện áp quá tải này đền một giá trị nhất định không gây hại cho việc lắp đặt điện và thiết bị chuyển mạch điện cũng như các thiết bị điều khiển.
Thiết bị chống sét loại bỏ quá áp trong trường hợp:
- Ở chế độ thông thường, giữa pha trung tính hoặc mặt đất.
- Trong chế độ phân chia, giữa giai đoạn và trung tính.
Trong trường hợp có quá áp vượt quá ngưỡng hoạt động, thiết bị chống sét lan truyền sẽ:
- Dẫn năng lượng xuống đất trong chế độ thông thường.
- Phân phối năng lượng cho các dây dẫn khác trong chế độ phân chia.
4. Phân Loại Thiết bị Chống Sét Lan Truyền
Thiết bị chống sét lan truyền được chia thành 3 loại, cụ thể như sau:
4.1. Chống Sét Lan Truyền SPD type 1
- Thiết bị chống sét lan truyền type1 được khuyến cáo sử dụng trong trường hợp cụ thể như xí nghiệp, tòa nhà, nhà máy công nghiệp,… đã được bảo vệ bởi hệ thống chống sét trực tiếp.
- Thiết bị này dùng để bảo vệ cho hệ thống điện. SPD type 1 có khả năng xả dòng ngược do dòng sét lan truyền dội ngược từ dây dẫn đất đến dây dẫn của hệ thống lưới điện.
- Thiết bị chống sét lan truyền type 1 được đặc trưng bởi dòng điện dạng sóng 10/350µs.
4.2. Chống Sét Lan Truyền SPD type 2
- Thiết bị chống sét lan truyền type 2 là thiết bị bảo vệ chính cho tất cả các thiết bị điện hạ thế. Thiết bị này được lắp đặt trong mỗi tủ điện nhánh để ngăn ngừa sự lan truyền quá áp trong hệ thống điện và bảo vệ các tải.
- Thiết bị chống sét lan truyền type 2 được đặc trưng bởi dòng điện dạng sóng 8/20µs.
4.3. Chống Sét Lan Truyền SPD type 3
- Thiết bị chống sét lan truyền type 3 có dòng xả thấp. Chính vì thế, chúng phải được lắp đặt như một thiết bị bổ sung cho SPD Loại 2 bảo vệ các tải nhạy cảm.
- Thiết bị chống sét lan truyền type 3 được đặc trưng bởi sự kết hợp của các sóng điện áp (1.2/50µs) và sóng dòng (8/20µs).
5. Các Thiết Bị Trong Hệ Thống Chống Sét Lan Truyền
Một hệ thống chống sét lan truyền thường gồm các thiết bị:
- Thiết bị chống sét lan truyền trên đường nguồn: thiết bị cắt sét lan truyền 1 pha, thiết bị cắt lọc sét 1 pha, thiết bị cắt sét lan truyền 3 pha và thiết bị cắt lọc sét 3 pha.
- Dây cáp thoát sét.
- Thiết bị đếm xung sét .
- Hộp kiểm tra điện trở đất.
- Hệ thống tiếp địa chống sét lan truyền.
- Thiết bị cắt sét lan truyền, cắt lọc sét đường nguồn điện AC
- Thiết bị chống sét cho tín hiệu đường tín hiệu viễn thông,
- Thiết bị chống sét cho đường tín hiệu điều khiển công nghiệp,
- Thiết bị chống sét cho mạng máy tính,
- Thiết bị chống sét cho đường truyền điện thoại,
- Thiết bị chống sét cho đường truyền tốc độ cao, trên đường cáp feeder, cáp đồng trục.
- Hệ thống tiếp địa chống sét lan truyền gồm các hệ thống cọc tiếp địa được đóng sâu xuống đất và đấu nối với nhau.
6. Cách chọn Thiết Bị Chống Sét Lan Truyền
Thiết bị chống sét lan truyền Prosurge là dòng sản phẩm chống sét chất lượng cao, hoạt động hiệu quả đang được rất nhiều đơn vị lựa chọn sử dụng.
Thiết bị chống sét lan truyền Prosurge là sản phẩm cao cấp được sản xuất trên dây chuyền hiện đại đạt tiêu chuẩn Châu Âu mang lại sự chính xác, linh hoạt cũng như độ an toàn tin cậy tốt nhất cho người dùng.
Hiện nay, trên thị trường, quý khách hàng có thể tìm mua thiết bị chống sét lan truyền Prosurge với các model như:
- V50/420-S
- T50/255-S
- G50/385-S
- G100/255NPE
- B25VT/385-S/PN50
- G50/385-S + G100/255NPE
- 3xG50/385-S + G100/255NPE
- DS50/420-(V+T)-(S)
- DT50/420-(3V+T)-S
- DT60/420-(3V+T)-S
- BPS12.5V/320(-S)/4P
- PV50-600-V-C-S
- PV50-1000-V-CD-S
- PV40-1500-V-CD-S
- DSF25/320-25A/3P/C-S
- LEC-A
- PSP347S22M/T2FCTA
- PSP347S32M/T2FCTA
- PSP347S42M/T1CTA
- PSP347Y22M/T2FCTA
- PSP347Y32M/T2FCTA
- PSP347Y42M/T2FCTA
- PSP347Y62M/T1CTA
- PS277Y42/T1CA
- BSF100-1/320-63A-3PN-VTD-S
- BSF100-3/320-63A-3PN-VTD-S
- BSF200-3/320-125A-3PN-VTD-S
- BSF200-3/320-400A-3PN-VTD-S
- BSF200-3/320-800A-3PN-VTD-S
- D-05/RJ45-CAT6/H
- D-48/RJ45-CAT6/H (POE)-B
- DSB05/RJ45-1000-24P
7. Cách lắp đặt hệ thống chống sét lan truyền
Khi thi công hệ thống chống sét lan truyền, các bạn cần lưu ý những vấn đề sau:
7.1. Xác Đúng Loại Thiết Bị Chống Sét Lan Truyền
Tùy theo nhóm thiết bị cần bảo vệ mà chúng ta cần lựa chọn chống sét lan truyền cho phù hợp:
7.1.1. Thiết bị chống sét lan truyền tầng bảo vệ sơ cấp
- Tầng bảo vệ sơ cấp là thiết bị chống sét được lắp đặt tại ngõ vào của tủ điện cần bảo vệ cho các thiết bị. Nó thường là thiết bị có khả năng cắt sét lớn nhất vì nó có thể phải chịu dòng sét trực tiếp đánh vào. Thông thường, khả năng cắt sét ở tầng sơ cấp được yêu cầu ≥ 100kA 8/20µs.
- Thiết bị chống sét tầng sơ cấp thường thích hợp để bảo vệ cho các thiết bị điện dễ bị hư hỏng như đèn chiếu sáng, lò sưởi và động cơ.
7.1.2. Thiết bị chống sét lan truyền tầng bảo vệ thứ cấp
Thiết bị chống sét tầng thứ cấp được sử dụng để làm giảm điệp áp dư (điện áp thoáng qua) giúp bảo vệ thiết bị điện, điện tử nhạy cảm. Thiết bị này thường được lắp đặt tại các tủ phân phối nhánh .
Những thiết bị chống sét tầng thứ cấp cũng phải đáp ứng khả năng bảo vệ thiết bị mạch nhánh từ các xung đột biến sinh ra trong nội bộ mạch từ các thiết bị gây nhiễu xung, hoặc hồ quang thiết bị đóng cắt,… Xung này chiếm 60 đến 80% các xung có thể gây nguy hại cho thiết bị điện, điện tử nhạy cảm.
Thiết bị chống sét ở tầng thứ cấp thường là các thiết bị cắt lọc sét mắc nối tiếp phía trước thiết bị cần bảo vệ bao gồm bộ cắt sơ cấp, bộ lọc thông thấp LC và tầng cắt sét thứ cấp.
7.2. Lưu Ý Khi Lắp Đặt Thiết bị Chống Sét Lan Truyền
Đối với các thiết bị điện gây nhiễu như biến tần công nghiệp nên được bảo vệ để tránh gây nhiễu điện ngược trở làm các thiết bị ở tủ điện khác bị hư hỏng.
Trường hợp thiết bị điện tử nhạy cảm có vị trí cách xa hơn 10 mét từ thiết bị chống sét phía trước gần nhất, thì cần lắp bổ sung thêm 1 SPD. Thiết bị này được gọi là thiết bị bảo vệ “ngõ vào điểm sử dụng” và được lắp đặt gần thiết bị điện, điện tử nhạy cảm nhất có thể.
Điện áp dư của thiết bị chống sét là điện áp còn lại sau khi thiết bị chống sét chịu tác động của xung sét, xung đột biến. Giá trị điện áp dư này càng nhỏ càng tốt.
7.3. Cách làm tiếp địa chống sét
Tùy thuộc vào cấu tạo, thành phần địa chất cũng như diện tích của khu vực thi công hệ thống tiếp địa mà chúng ta có 2 phương án thi công cọc tiếp địa.
- Phương án 1: Sử dụng cọc tiếp địa đường kính 16mm dài 2,4 mét. Khoảng cách mỗi cọc từ 4,5 đến 5m.
- Phương án 2: Sử dụng 1 đến 2 cọc tiếp địa đường kính 16mm có chiều dài lớn (thường từ 7 đến 15 mét tùy địa chất) khoan sâu vào lòng đất.
7.4. Những Cách Lắp Thiết Bị Chống Sét Lan Truyền
Sét đánh vào dây điện hoặc trụ điện gần đó có khả năng cảm ứng một dòng điện khoảng 20kA vào đường dây điện. Trong trường hợp xấu nhất, dòng xung phóng có thể lên đến 100kA. Kết quả quá trình phòng điện này là sự hình thành các dòng sét với cường độ lớn tạo ra một điện thế quá mức lên các dây dẫn. Do đó ta cần có thiết bị để cắt các xung sét có điện áp cao này truyền nó xuống đất.
Có hai phương pháp lắp thiết bị chống sét bảo vệ hệ thống điện, cụ thể như sau:
7.4.1. Lắp Thiết bị chống sét lan truyền kiểu mắc song song
Thiết bị chống sét lan truyền mắc theo kiểu song song là phương thức lắp cơ bản và phổ biến nhất hiện nay. Tất cả các thiết bị dạng này được mắc giữa dây pha và dây trung tính tùy thuộc vào hệ thống điện.
Các thiết bị chống sét lan truyền mắc song song thích hợp để bảo vệ CB, aptomat, máy bơm, điều hòa nhiệt độ và hệ thống chiếu sáng.
7.4.2. Lắp Thiết bị chống sét lan truyền Mắc kiểu nối tiếp
Thiết bị chống sét mắc theo kiểu nối tiếp thường tích hợp bộ lọc thông thấp LC. Những bộ lọc này được mắc nối tiếp với tải, có nhiều loại bộ lọc một pha hoặc ba pha với tần số khác nhau và khả năng đáp ứng xung sét khác nhau.
Bộ lọc sét cho phép giới hạn cường độ và giảm độ đỉnhdốc cạnh xung sét và cảm ứng dọc theo đường dây.
Các bộ lọc này có khả năng làm giảm điện áp dư và bảo vệ các thiết bị điện tử nhạy cảm như thiết bị viễn thông, máy tính,…
Trên đây chúng tôi đã giới thiệu khái quát về Sét lan truyền là gì? hệ thống chống sét lan truyền, các thiết bị chống sét lan truyền, …, . Rất mong các bạn sẽ hiểu về tác hại của sét lan truyền và trang bị cho gia đình mình những thiết bị chống sét lan truyền để bảo vệ các thiết bị điện tử quý giá tránh bị tăng áp trong mùa giông bão.
