Lưu ý khi thi công hệ thống chống sét

Trước đây, các biện pháp chống sét mang tính thô sơ. Chưa đạt hiệu quả như mong muốn. Ngày nay ứng dụng khoa học trong việc thi công hệ thống chống sét đã giúp giảm thiểu tối đa thiệt hại do sét gây ra.

1. Các phương thức tác động của sét

Căn cứ theo vị trí và đặc tính của sét, có 2 phương thức tác động chủ yếu:

– Tác động trực tiếp: Sét đánh thẳng vào các vị trí cao hơn so với mặt bằng xung quanh như các công trình: Nhà ở, nhà máy, công xưởng, cây xanh… gây hậu quả vô cùng nghiêm trọng.

– Tác động gián tiếp theo hình thức lan truyền:

Khi sét đánh thẳng vào hệ thống dây điện, dây cáp trần …Làm tăng điện áp đột ngột trong đường dây dẫn điện. Cường độ dòng điện tăng đột biến lan truyền qua các ổ cắm, thiết bị nối dẫn đến chập cháy bên trong công trình. Và gây thiệt mạng nếu đang có người tiếp xúc với đường dẫn đó.

Sét đánh vào điểm nhô cao hoặc đứng độc lập trên mặt đất cũng gây thiệt hại cho vật và người ở khoảng cách gần với vị trí sét đánh. Luồng sét đánh xuống mặt đất mang theo dòng điện lớn. Tạo ra chênh lệch điện áp xuyên tâm dọc theo bề mặt của mặt đất. Dòng điện này lan truyền trên mặt đất theo hình bán cầu. Tác động trực tiếp tới vật thể gần đó gây thiệt hại nghiêm trọng. Đồng thời sự chênh lệch điện áp sẽ tạo ra các dòng xung điện chạy trên hệ thống đường dây dẫn (dây điện, dây cáp quang…) Nằm trong khu vực gần điểm bị sét đánh. Sau đó lan truyền tới các thiết bị gây chập cháy giống như cơ chế tác động của dòng điện sét ở mục.

Như vậy, để giảm thiểu mức độ thiệt hại do sét gây ra chúng ta cần ngăn ngặn hai con đường sét tác động. Dưới đây là hai hệ thống chống sét hiệu quả đang được triển khai tại Việt Nam hiện nay.

2. Các hệ thống chống sét đang áp dụng

Căn cứ vào phương thức sét gây hại để lắp đặt hệ thống chống sét. Giúp các công trình xây dựng tránh được thiệt hại nghiêm trọng do sét gây ra.

2.1 Hệ thống chống sét đánh thẳng

Hệ thống chống sét đánh thẳng là hệ thống bảo vệ vòng ngoài của công trình, nhà xưởng, nhà ở… Có chức năng ngăn chặn sét đánh trực tiếp.

Hiệu quả chống sét nhờ sự hình thành một khung bảo vệ, bao phủ bên ngoài khu vực cần bảo vệ. Có 2 phương pháp được ứng dụng trong hệ chống sét đánh thẳng:

– Hệ thống chống sét chủ động

+ Chống sét trực tiếp theo nguyên lý phát xạ sớm (ESE)

Kim thu sét sẽ chủ động phóng dòng ion lên không trung. Đón tia sét trước khi chúng chạm vào công trình. Sau đó dẫn truyền tia sét tới các bộ phận khác trong hệ thống chống sét. Bảo vệ an toàn cho con người, tài sản và công trình.

+ Chống sét trực tiếp theo công nghệ phân tán tích điện(D.A.S)

Hệ thống phân tán điện tích sẽ ngăn ngừa sự hình thành tia sét. Theo nguyên lý phóng điện điểm dựa trên hiện tượng CORONA. Hệ thống bao gồm nhiều điểm nhọn bằng kim loại tạo ra ion bên trên hệ thống và ngăn ngừa sự hình thành tiên đạo sét.

– Hệ thống chống sét thụ động (theo kiểu truyền thống)

Kim thu sét được làm từ những thanh kim loại, đặt trên đỉnh các cột đỡ bằng gỗ, bê tông…Dựng nhô cao so với mái công trình. Các kim thu sét được nối với nhau bằng dây dẫn kim loại và nối xuống hệ thống tiếp địa chôn dưới đất. Khi sét đánh trực tiếp vào kim thu sét, dòng điện sét được dẫn truyền xuống hệ thống tiếp địa và phân tán trong đất.

Ở Việt Nam, hệ thống chống sét theo kiểu truyền thống vẫn được nhiều gia đình áp dụng. Do dễ thi công và chi phí thấp. Tuy nhiên, thực tế chứng minh phạm vi bảo vệ của hệ thống này chưa rộng nên các nhà máy, công trình đã chuyển sang sử dụng thống chống sét trực tiếp theo nguyên lý điện từ phát xạ sớm. Trong khi hệ thống chống sét theo công nghệ phân tán điện tích có giá thành cao so với mặt bằng chung.

Nếu như hệ thống chống sét đánh thẳng bảo vệ vòng ngoài thì hệ thống chống sét lan truyền bảo vệ vòng trong với hai cấp độ là cắt sét và lọc sét.

2.2 Hệ thống chống sét lan truyền

Hệ thống chống sét lan truyền bao gồm các thiết bị bảo vệ. Để hạn chế hiện tượng tăng điện áp đột ngột vượt quá giới hạn cho phép. Qua đó bảo vệ các thiết bị điện, điện tử, viễn thông … khỏi ảnh hưởng của sét.

Hệ thống chống sét tối ưu là sự kết hợp giữa hệ thống chống sét trực tiếp và thiết bị chống sét lan truyền. Tuỳ vào quy mô, mức độ quan trọng của công trình và khả năng tài chính. Để chủ đầu tư lựa chọn các giải pháp.

Để đảm bảo hệ thống chống sét an toàn và hiệu quả. Lựa chọn phương thức chống sét phù hợp chỉ là điều kiện cần. Điều kiện đủ là tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật khi thi công.

3. Quy trình thi công hệ thống chống sét

Để chống sét hiệu quả, dù công trình lớn hay nhỏ. Khi lắp đặt thiết bị chống sét phải thực hiện tuần tự:

3.1 Thi công hệ thống chống sét đánh thẳng

– Hệ thống chống sét đánh thẳng bao gồm các bộ phận:

+ Bộ phận thu sét;

+ Dây dẫn sét

+ Thiết bị đo điện trở và thiết bị đếm sét;

+ Hệ thống tiếp địa.

Bước 1: Khảo sát địa chất khu vực thi công, xác định vị trí đặt cọc tiếp địa

Khu vực đặt cọc tiếp địa phải tránh các công trình ngầm như cáp ngầm, công trình hạ tầng dưới lòng đất, hệ thống nước ngầm…

Đo điện trở của đất làm căn cứ lắp đặt hệ thống tiếp địa.

Bước 2: Thi công hệ thống tiếp địa

Hệ thống tiếp địa đóng vai trò quan trọng nhất trong hệ thống chống sét. Giúp tản dòng điện vào trong đất.

– Hệ thống tiếp địa là hệ thống các ống/thanh/cọc thép mạ kẽm được đặt thẳng đứng vào lòng đất. Cách mặt đất khoảng 0.5 m – 0.8 m. Được nối với nhau bằng kẹp tiếp địa hoặc hàn hoá nhiệt.

– Chiều dài và đường kính của ống phụ thuộc vào tính chất của đất (ít nhất từ 2.4m). Mỗi loại đất có tính chất khác nhau (đất sét, đất bùn, đất pha cát, sỏi ẩm….) dẫn đến khả năng dẫn điện khác nhau. Đất càng ẩm độ dẫn điện càng cao và ngược lại. Thi công hệ thống tiếp địa phải đảm bảo khả năng dẫn điện tốt hơn so với môi trường đất xung quanh, cụ thể:

+ Đào các rãnh tiếp địa có độ sâu từ 0.6 m -8 m, rộng 0.3 m – 0.5 m. Nếu đặc tính của đất tại khu vực thi công có điện trở suất cao (đất cát khô, sỏi khô, đất lẫn sỏi…). Hoặc mặt bằng thi công hẹp thì đào giếng, độ sâu 20 m -40 m;

+ Đóng cọc tiếp địa thẳng hàng, khoảng cách giữa các cọc đảm bảo tối thiểu bằng chiều dài của một cọc. Cọc trung tâm sẽ cạo hơn các cọc khác trong hệ thống tiếp địa chống sét;

+ Sau khi đóng cọc, sử dụng cáp đồng trần tiếp địa để nối các đầu cọc bằng phương pháp hàn hóa nhiệt, vừa đảm bảo bề mặt dẫn điện tốt vừa đảm bảo độ bền đẹp lâu dài.

Tuỳ theo đặc điểm của công trình cần bảo vệ để xác định số lượng cọc. Đảm bảo điện trở của hệ thống tiếp địa phải < 10 Ω (theo tiêu chuẩn chống sét hiện hành TCVN 9385-2012). Căn cứ vào đặc điểm đất khu vực thi công. Các đơn vị thi công có thể dùng hoá chất chuyên dụng đổ dọc theo cáp đồng trần tiếp địa. Giúp bảo vệ hệ thống, đồng thời giảm điện trở đất.

Bước 3:  Đo điện trở của hệ thống tiếp địa

Tến hành kiểm tra điện trở sau khi thi công hệ thống cọc tiếp địa:

– Nếu điện trở hệ thống “<” hoặc “=” 10 Ω. Đạt tiêu chuẩn chống sét hiện hành (TCVN 9385-2012) thì triển khai các bước tiếp theo.

– Nếu điện trở hệ thống “>” 10 Ωsẽ xử lý như sau:

+ Đo lại điện trở suất của đất tại khu vực thi công, xem lại số lượng cọc tiếp địa để tăng lượng cọc;

+ Đồng thời bổ sung thêm hoá chất GEM (công dụng giảm điện trở) xuống rãnh tiếp địa.

Cần áp dụng các biện pháp khác nhau đểđưa điện trở đất về dưới mốc 10 Ω. Sau đó triển khai các công đoạn sau.

Bước 4: Cột kim thu sét

– Cột đỡ thu sét sẽ được làm bằng thép mạ kẽm có chiều cao khoảng 5 m. Giữ cố định cột thu sét bằng hệ thống dây xung quanh. Giúp tăng khả năng chịu lực cho cột trong điều kiện thời tiết xấu;

– Cố định kim thu sét vào cột gia cố bằng khớp nối nhựa composite để cách điện.

Bước 5: Lắp bộ đếm sét và bộ kiểm tra điện trở

Bộ đếm sét giúp ghi lại số lần sét đánh vào hệ thống, bộ kiểm tra điện trở giúp theo dõi điện trở của hệ thống nhằm phát hiện các biến đổi bất thường để có biện pháp can thiệp kịp thời. Khoảng cách lắp đặt cách mặt đất khoảng 1.2 m.

Bước 6: Nối kim thu sét với hệ thống tiếp địa bằng dây dẫn

– Dây dẫn sét có thể sử dụng một trong ba loại chất liệu: Cáp đồng trần, cáp đồng bọc hoặc thép mạ kẽm;

– Để tăng tính thẩm mỹ cho công trình, có thể luồn ống gen đi ngoài tường hoặc đi theo đường ống nước, hộp kỹ thuật;

– Khi thi công dây dẫn, hạn chế các đầu mối nối hoặc gấp khúc nhằm tăng hiệu quả thoát sét;

– Đầu cuối của dây dẫn sét đi qua bộ đếm sét và bộ đo điện trở, nối vào bãi tiếp địa bằng phương pháp hàn hóa nhiệt hoặc dùng kẹp tiếp địa chuyên dụng.

Bước 7: Hoàn thiện và bàn giao

Sau khi hoàn thành lắp đặt các bộ phận trong hệ thống chống sét, tiến hành đo lại điện trở của hệ thống tiếp địa. Sau đó, thu dọn mặt bằng và tiến hành bàn giao hệ thống hoàn chỉnh.

Theo kinh nghiệm thực tế, các công trình nhà ở dân dụng chỉ cần lắp đặt thiết bị chống sét đánh thẳng. Chi phí lắp đặt dao động từ 20 triệu  – 30 triệu phụ thuộc mức độ cao cấp của thiết bị.

Đối với các khu chung cư cao tầng, nhà máy, công xưởng, công trình trọng yếu cần phải lắp đặt cả thiết bị chống sét đánh thẳng và sét lan truyền nhằm bảo vệ thiết bị, máy móc bên trong. 

3.2. Lắp đặt hệ thống thiết bị chống sét lan truyền

Hệ thống chống sét lan truyền hoàn chỉnh bao gồm các bộ phận sau:

 – Thiết bị chống sốc điện (SPD – Surge Protective Device): Tuỳ thuộc vào tính chất công trình và thiết bị bên trong để quyết định số lượng SPD.

Thiết bị chống sốc điệngồm thiết bị chống sét lan truyền lắp theo đường cấp nguồn và chống sét lan truyền trên đường tín hiệu:

+ Các thiết bị chống sét lan truyền theo đường cấp nguồn gồm: Thiết bị cắt sét 1 pha, cắt sét 3 pha, thiết bị cắt lọc sét 1 pha, 3 pha.

+  Các thiết bị chống sét trên đường tín hiệu, viễn thông (chống sét cho điện thoại cố định, máy tính, đầu thu kỹ thuật số, camera quan sát, thiết bị chống sét trên đường cáp đồng trụng, feeder …)

+ Cáp thoát sét: Là dây dẫn tiếp địa từ các thiết bị cắt sét đến hệ thống tiếp địa.

– Hệ thống nối đất bảo vệ:

+ Thiết bị đếm sét TDS-SC & công tắc báo động DAR

+ Hệ thống tiếp địa là hệ thống các cọc kim loại được đóng sâu xuống đất và nối liên kết với nhau giúp thoát xung sét nhanh nhất vào lòng đất.

+ Hộp kiểm tra điện trở tiếp đất: Theo tiêu chuẩn chống sét hiện hành – TCVN 9385:2012, điện trở của hệ thống tiếp địa phải “<” hoặc “=” 4 Ω mới phát huy tác dụng. Do vậy, dụng cụ này giúp theo dõi điện trở của hệ thống, nhằm xử lý kịp thời khi có sự thay đổi điện trở.

Các bước thi công chống sét lan truyền bao gồm:

– Xác định vị trí lắp đặt thiết bị chống sét

Tuỳ vào đặc điểm và vị trí hệ thống thiết bị cần bảo vệ để xác định vị trí lắp thiết bị chống sét lan truyền.

Lắp tại khu vực vòng ngoài, chịu toàn bộ tác động trực tiếp từ sét và trường điện từ, thiết bị chịu được dòng sét trực tiếp với dạng xung 10/350 µs. Ví dụ vị trí tủ điện từ trạm hạ áp hoặc điện lưới ngoài trời đi vào…

Lắp tại khu vực kế tiếp vòng ngoài, chỉ chịu tác động một phần từ sét và trường điện từ, thiết bị này sẽ chống được dạng sóng lan truyền 8/20 µs. Ví dụ vị trí tủ điện tổng của khu vực (xưởng, nhà văn phòng)…

Lắp tại khu vực trong cùng chịu ít tác động hơn từ sét và trường điện từ như tủ điện nhánh khu vực nhỏ hơn như phòng, phân xưởng hay các thiết bị nằm sâu bên trong nhà. Thiết bị này sẽ triệt tiêu các xung quá áp dạng sóng 8/20 µs và 1,2/50 µs lan truyền với cường độ thấp.

– Thi công hệ thống tiếp đất nối tiếp

Một điểm chú ý khi thi công hệ thống chống sét với các công trình có nhiều hệ thống tiếp địa là cần sử dụng van đẳng thế nối giữa các hệ thống này, ngăn chặn sự chênh lệch điện áp, loại bỏ hiện tượng phóng điện ngược lại các thiết bị. Van đẳng thế sẽ tự động mở khi xuất hiện chênh lệch điện áp, các hệ thống tiếp địa thông nhau trở thành hệ thống chung, triệt tiêu nguy cơ phóng điện ngược.

– Mắc thiết bị chống sét lan truyền cho hệ thống thiết bị

+ Thiết bị chống sét lan truyền lắp theo đường cấp nguồn: Bao gồm thiết bị cắt sét và lọc sét. Hai thiết bị này được mắc song song hoặc nối tiếp với thiết bị cần bảo vệ. Tác dụng của chúng là triệt tiêu các xung điện do sét gây ra từ đầu nguồn nhằm bảo vệ các thiết bị bên trong công trình. Để đảm bảo an toàn tối đa cho các thiết bị bên trong công trình, thiết bị chống sét lan truyền sẽ được phân thành tầng cắt sét sơ cấp và tầng cắt sét thứ cấp.

+ Chống sét trên đường tín hiệu, viễn thông: Lắp nối tiếp các thiết bị chống sét lan truyền phía trước các thiết bị sử dụng đường dây mạng, dây truyền tín hiệu để triệt tiêu các xung điện áp, gây hỏng thiết bị.

– Lắp cáp thoát sét

Dây dẫn sét làm bằng dây thép hoặc cáp đồng trần, tiết diện của dây dẫn khoảng từ 6 mm đến 10 mm, đặt cách tường 50 mm và cố định bằng các điểm cách nhau từ 1 m đến 1,5 m.

Đơn vị thi công hệ thống chống sét tại Hải Dương

Hiện nay, Công ty TNHH MTV ANO đang là một trong nhiều đơn vị thi công thi công hệ thống chống sét hàng đầu tại Hải Dương và khu vực lân cận. Chúng tôi với hơn 10 năm kinh nghiệm sẽ giúp bạn chọn ra phương án tối ưu nhất.

• Công ty ANO cam kết khi thi công cải tạo sửa chữa bảo trì hệ thống chống sét tại Hải Dương.
• Chúng tôi có đội ngũ kỹ sư giỏi, tay nghề cao tâm huyết với nghề có thể tư vấn đưa ra các giải pháp tối ưu cho khách hàng.
• Luôn có Giám sát chuyên môn giám sát công trình.
• Tinh thần làm việc có kỷ luật và trách nhiệm cao
• Dịch vụ đầy đủ từ cung cấp vật tư thiết bị đến thi công lắp đặt sửa chữa hoàn thiện.Chi phí sửa chữa và nhân công thi công hợp lý.
• Cam kết bảo hành miễn phí 1 năm.
• Quý khách có nhu cầu thi công hệ thống chống sét vui lòng liên hệ Công ty TNHH MTV ANO để được tư vấn, hỗ trợ nhanh nhất.