Toàn bộ thông tin về hệ thống chống sét

Hệ thống chống sét (A Lightning Protection System) là một hệ thống được thiết kế để bảo vệ con người, thiết bị điện và các cấu trúc như công trình hay tòa nhà khỏi các thiệt hại do sét đánh gây ra.

Có nhiều lợi ích khi sử dụng hệ thống chống sét, bao gồm giảm thiểu rủi ro cháy nổ, bảo vệ thiết bị đắt tiền, tăng giá trị tài sản và giảm chi phí bảo hiểm. Bằng cách sử dụng hệ thống này, các thiết bị điện tử và hệ thống mạng có thể được bảo vệ khỏi các sự cố điện, giúp tăng độ tin cậy của hệ thống. Tuy nhiên, việc lắp đặt hệ thống này cũng phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của hệ thống.

Cụ thể hơn, chức năng của một hệ thống phòng sét sẽ bao gồm các lợi ích như:

• Ngăn ngừa, đánh chặn tia sét
• Thông qua các dây dẫn được thiết kế có chủ đích nhằm tiến hành tiếp đất an toàn
• Phân tán năng lượng của các tia sét đánh xuống đất cùng với mức điện áp mặt đất được tăng lên ở mức tối thiểu
• Bảo vệ các thiết bị điện tránh khỏi các dòng điện tăng cũng như quá độ trên đường dây điện thế nhằm không khiến các thiết bị hư hỏng
• Hạn chế tối đa khả năng gây ra hiện tượng cháy nổ, không gây ra tia lửa điện
• Kiểm soát nguy cơ gây tương tích cho người ngồi trong xe bằng cách hạn chế điện áp bước cũng như điện áp chạm

Hiện nay, hệ thống này được phân thành hai loại chính là chống sét thẳng và lan truyền.

Khi thiết lập hệ thống phòng ngừa sét cho một tòa nhà, có nhiều nguyên tắc cần phải tuân thủ. Đầu tiên, các hệ thống phải được thiết kế để chịu được tần số và năng lượng của sét. Các hệ thống này phải được lắp đặt chuẩn chỉnh và được bảo trì để đảm bảo hoạt động đúng cách. Các thiết bị chống sét, bao gồm cả thanh chống sét và cáp đồng, cũng cần được chọn và lắp đặt một cách chính xác.

Nếu được thực hiện đúng cách, hệ thống có thể giảm thiểu nguy cơ cháy nhà, bảo vệ thiết bị đắt tiền và ngăn ngừa các sự cố về điện. Ngoài ra, hệ thống này còn có thể tăng giá trị bất động sản.

Các thiết bị cần thiết cho hệ thống bao gồm thanh chống sét, dây dẫn và hệ thống tiếp đất. Bộ đếm sét cũng là một thiết bị quan trọng để đếm số lần sét đánh vào hệ thống thu sét. Trong thiết kế hệ thống tiếp đất, bạn cần bố trí đúng kiểu và số lượng cọc tiếp đất để đảm bảo điện trở nối đất đúng quy định. Các lợi ích của một hệ thống phòng sét hiệu quả bao gồm ngăn ngừa cháy nhà, bảo vệ thiết bị điện khỏi sự quá tải của điện áp, có thể tăng giá trị tài sản và giảm chi phí bảo hiểm.

Sấm sét thường xuyên xuất hiện trong những cơn mưa giông do sự tích điện của các đám mây. Khi gặp điều kiện thuận lợi, sét sẽ truyền xuống mặt đất theo con đường đánh thẳng hoặc đánh lan truyền.

Dòng điện trong những tia sét có thể đạt tới hàng chục ngàn ampe với công suất cực lớn. Khi sét đánh trực tiếp có thể làm con người tử vong, chúng tàn phá và làm cháy nổ các công trình hay nhà cửa. Sóng điện từ từ những tia sét cũng có thể gây ra các thiệt hại từ xa đến các mạch điện và được gọi là sét cảm ứng. Đây cũng là nguyên nhân chính làm hư hỏng các thiết bị điện và điện tử như tivi, máy tính, thiết bị kỹ thuật và máy móc, radio trong khu dân cư,... Vì vậy, những cơn giông bão đi kèm với sét được xem là một trong những thiên tai vô cùng nguy hiểm đến tính mạng con người và gây ra thiệt hại nghiêm trọng về tài sản vật chất.

Chính vì những thiệt hại nghiêm trọng do sét đánh gây ra và để bảo vệ con người, các tòa nhà hay công trình xây dựng, người ta thường cho lắp đặt cột thu sét.

Được biết, vào năm 1752 nhà khoa học người Mỹ có tên Franklin đã phát minh ra cột thu sét. Chúng có ưu điểm nổi bật là lợi dụng vị trí trên cao để có thể thu hút sét vào mình rồi truyền thẳng xuống mặt đất, chính điều nào đã đem lại sự an toàn cho con người và những vật khác.

Có ba bộ phận chính cấu thành nên cột thu sét, bao gồm kim thu sét trực tiếp (trụ đỡ kim thu sét và bao đế,...), dây dẫn sét và thiết bị tiếp đất chống sét. Để có thể chịu được dòng điện cực lớn khi sét đánh qua, những bộ phận này cần phải đạt được điều kiện là có điện trở rất nhỏ và yêu cầu mặt cắt phải đạt mức độ nhất định. Cụ thể:

• Trụ đỡ kim thu sét thường được làm bằng thép tráng kẽm với đường kính 60mm và dài hơn 2m, chúng sẽ được lắp đặt trên nóc của các tòa nhà cao tầng hoặc trên đỉnh của những ống khói.
• Dây dẫn sét nối từ cột chống sét xuống đất thường được làm từ vật liệu là dây đồng trần hoặc bằng các loại cáp thoát sét chống nhiễu (Cáp ERICORE của hãng ERICO).
• Thiết bị tiếp đất phải được chôn dưới lòng đất ở một độ sâu nhất định và phải tiếp xúc tốt với mặt đất để có thể dễ dàng dẫn dòng điện khi bị sét đánh.

Hệ thống chống sét trực tiếp hay còn được gọi là hệ thống chống sét đánh thẳng, thường được lắp đặt ở các tòa nhà, công trình, kho bãi,... và để bảo vệ những nơi này khỏi sự tàn phá khi bị sét đánh.

Nguyên lý làm việc của hệ thống chống sét trực tiếp sẽ dựa trên việc cung cấp một đường dẫn ưu tiên và thu hút dòng điện từ sét, rồi đưa nó an toàn xuống đất mà không gây thiệt hại cho công trình và con người. Bằng cách này, hệ thống chống sét trực tiếp đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ những tòa nhà và các công trình khỏi những tác hại nghiêm trọng có thể xảy ra do sét đánh.

Khi lắp đặt cột thu sét người ta thường cho rằng lắp ở vị trí càng cao thì phạm vi bảo vệ sẽ càng lớn. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng một phần mà thôi. Bởi vì khi lắp đặt cột thu sét quá cao, độ chắc chắn sẽ không được đảm bảo, đồng thời dễ gặp tình trạng nghiên hoặc đổ bởi những cơn gió lớn gây ra. Vì vậy, tốt hơn hết chỉ nên lắp đặt cột thu sét ở độ cao vừa phải và ở những vị trí sét thường xuyên đánh xuống để đảm bảo an toàn cho con người và các công trình trong khu vực đó.