SÉT LAN TRUYỀN LÀ GÌ? THIẾT BỊ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN

1. Sét lan truyền là gì?

Sét lan truyền là khi sét đánh vào một vị trí nào đó thì trong vòng bán kính 2km từ vị trí sét đánh tất cả các vật bằng kim loại, dây dẫn điện, đường truyền dữ liệu sẽ cảm ứng điện từ dẫn đến hỏng hóc.

Các ngôi nhà và cơ sở bị sét đánh hàng ngày và khắp nơi trên thế giới. Mọi cấu trúc trên đường đi của cơn giông đều có thể bị đe dọa. Mặc dù chỉ kéo dài vài micro giây, nhưng tia sét nguy hiểm có thể phá hủy các thiết bị điện tử của bạn. Việc cài 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 của bạn.

Hiện tượng Sét lan truyền

1.1. Những thống kê về sét lan truyền

Mỗi ngày có khoảng 8 triệu tia sét trên toàn thế giới.
Kết cấu cao nhất là điểm tiếp xúc có khả năng cao nhất khi có sét đánh.
Các kết cấu cô lập trên vùng rộng lớn và phẳng có thể hấp dẫn những tia sét.
Mặc dù một số cấu trúc có khả năng thu hút sét hơn, nhưng sét lại hoàn toàn không thể dự đoán trước.

1.2. Phá hủy thiết bị điện tử

Điện áp tăng vọt có thể xâm nhập vào nhà bạn qua tia sét đánh trực tiếp, hoặc gián tiếp. Sét đánh trực tiếp xảy ra khi tia sét đi thẳng qua tòa nhà, thường gây hư hỏng nghiêm trọng và hỏa hoạn. Sét 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. Kết quả: • Chi phí thay thế cao cho các thiết bị điện tử và mạch điện • Gián đoạn kết nối với thiết bị cá nhân và/hoặc chuyên nghiệp

Hãy suy nghĩ lại. Ngay cả khi bạn đã lặp một cột thu lôi, điều đó có thể cũng không đủ. Cột thu lôi có thể hướng tia sét ra xung quanh bên ngoài của một cấu trúc, 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. Đường 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 bảng chuyển mạch và phá hủy tất cả thiết bị điện tử của bạn.

Khi tia sét đánh gần một tòa nhà không được bảo vệ, nó có thể di chuyển vào bên trong qua đường dây điện kết nối trực tiếp với bảng chuyển mạch.

Khi tia sét đánh vào một tòa nhà có cột thu lôi, hầu hết quá điện áp được truyền trực tiếp xuống đất quanh mặt ngoài của tòa nhà. Tuy nhiên, tới một nửa số điện áp vẫn có thể xâm nhập vào nhà bạn qua mạch điện.

Khi tia sét đánh gần một tòa nhà, thậm chí là có biện pháp bảo vệ, thì nó vẫn có thể di chuyển vào bên trong nhà qua đường dây điện kết nối trực tiếp với bảng chuyển mạch.

Mô tả đường đi của tia sét

2. Thiết Bị Chống Sét Lan Truyền Là Gì?

Một tia sét đánh gần tòa nhà hoặc đường cấp điện trên cao bất ngờ làm tăng điện áp 230 V lên 3 hoặc 6 kV. Kết quả là đột biến điện kéo dài vài micrô giây, có thể phá hủy các linh kiện điện tử như bộ nhớ, bộ xử lý, tụ điện, và màn hình. SPD có thể giảm đột biến xuống một giá trị tương thích với giá trị mà hầu hết các thiết bị kết nối có thể chịu được: khoảng 1,5 kV. Tất cả các thiết bị trong vòng 10 mét cách bảng chuyển mạch 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, chẳng hạn như SPD loại 3 trong bảng chuyển mạch lân cận của ổ cắm điện dài có bảo vệ tăng áp tích hợp.

Thiết bị chống sét lan truyền hay 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 điện nguy hiểm này sang nơi khác một cách an toàn.

Chúng có chứa ít nhất một linh kiện phi tuyến. Loại SPD một cổng được đấu nối song song hoặc loại SPD hai cổng 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 Hệ Thống 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 Loại 1

Thiết bị chống sét lan truyền loại 1 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 hoặc lồng lưới chống sét trực tiếp.
Thiết bị này bảo vệ cho hệ thống điện. SPD loại 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 loại 1 được đặc trưng bởi dòng điện dạng sóng 10/350µs.

4.2. Chống Sét Lan Truyền SPD Loại 2

Thiết bị chống sét lan truyền loại 2 là hệ thống bảo vệ chính cho tất cả các thiết bị điện hạ thế. Thiết bị này được lắp đặt trong mỗi tử điện để ngăn ngừa sự lan truyền quá áp trong hệ thống điện và bảo vệ các tải.
Thiết bị chống sét lan truyền loại 2 được đặc trưng bởi dòng điện dạng sóng 8/20µs.

4.3. Chống Sét Lan Truyền SPD Loại 3

Thiết bị chống sét lan truyền loại 3 có dung lượng xả thấp. Chính vì thế, chúng phải được lắp đặt một cách bắt buộc như thiết bị bổ sung cho SPD Loại 2 và trong vùng lân cận các tải nhạy cảm.
Thiết bị chống sét lan truyền loại 2 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 được cấu thành từ:

Thiết bị chống sét lan truyền trên đường nguồn: thiết bị cắt sét 1 pha, thiết bị cắt lọc sét 1 pha, thiết bị cắt sét 3 pha và thiết bị cắt lọc sét 3 pha.
Cáp thoát sét.
Thiết bị đếm sét.
Hộp kiểm tra điện trở tiếp đất.
Hệ thống tiếp địa chống sét lan truyền.
Thiết bị cắt sét, cắt lọc sét đường nguồn điện AC
Thiết bị chống sét cho tín hiệu đường tín hiệu viễn thông, cho đường tín hiệu điều khiển công nghiệp, cho mạng máy tính, cho đường truyền điện thoại, cho đường truyền tốc độ cao, trên đường cáp feeder, cáp đồng trục.
Công tắc báo động.
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.

Thiết bị chống sét lan truyền

6. Các Thiết Bị Chống Sét Lan Truyền Phổ Biến

Thiết bị chống sét lan truyền Schneider 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 Schneider là sản phẩm chất lượng cao được sản xuất trên dây chuyền hiện đại đạt tiêu chuẩn Châu Âu mang lại sự chính xác, linh hoạt cũng như trải nghiệm sử dụng tốt nhất cho người dùng.

Hiện nay, trên thị trường, quý khách hàng có thể tìm mua thiết bị chống sét lan truyền Schneider với các model như:

Thiết bị chống sét lan truyền Acti 9
Thiết bị chống sét lan truyền Easy 9

7. Yêu Cầu Kĩ Thuật Khi Thi Công 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 Định Vị Trí Lắp Đặt Thiết Bị Chống Sét Lan Truyền

Tùy theo nhóm thiết bị chống sét lan truyền bảo vệ mà chúng ta cần lựa chọn vị trí lắp đặt cho phù hợp:

7.1.1. Thiết bị chống sét lan truyền, tầng bảo vệ thứ nhất

Tầng bảo vệ thứ nhất là thiết bị chống sét được lắp đặt tại ngõ vào của công trình 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 thứ nhất được yêu cầu ≥ 100kA 8/20µs.
Một mình thiết bị chống sét sơ cấp thường thích hợp để bảo vệ cho các thiết bị điện cơ/ 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 hai

Tầng bảo vệ thứ là thiết bị chống sét được sử dụng để làm giảm điệp áp dư (điện áp thông qua) giúp bảo vệ thiết bị điện, điện tử nhạy cảm. Chính vì thế thiết bị này thường được lắp đặt tại các nhánh của tủ phân phối.

Những thiết bị chống sét tầng thứ hai cũng phải đáp ứng bảo vệ thiết bị mạch nhánh từ các xung đột biến được sinh ra trong nội bộ mạch từ chính các thiết bị trong mạch đó như thiết bị gây nhiễu xung, thiết bị đóng cắt,… Xung này chiếm 70 đến 85% các xung có thể gây nguy hại cho thiết bị điện, điện tử nhạy cảm.

Thiết bị chống sét ở tầng thứ hai nên sử dụng thiết bị cắt lọc sét mắc nối tiếp phía trước thiết bị cần bảo vệ bao gồm tầng cắt sơ cấp, bộ lọc thông thấp LC và tầng cắt sét thứ cấp.

7.2. Lưu Ý Khi Lắp Đặt Hệ Thống Chống Sét Lan Truyền

Những mạch có các thiết bị điện gây nhiễu như biến tần và thiết bị công nghiệp cũng nên được bảo vệ để tránh nhiễu điện cấp ngược trở lại làm các thiết bị ở mạch khác bị hư hỏng.

Trường hợp thiết bị điện tử nhạy cảm có vị trí xa hơn 9 mét từ thiết bị chống sét phía trước gần nhất, thiết bị bảo vệ bổ sung cần được lắp đặt. 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, điện áp này càng nhỏ càng tốt.

7.3. Tạo Hệ Thống Tiếp Đất Nối Tiếp

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. Các Cách Lắp Thiết Bị Chống Sét Lan Truyền

Sét đánh vào dây điện hay cọc gần đất có khả năng cảm ứng một dòng điện khoảng 30kA vào đường dây điện. Trong một số trường hợp, dòng điện phóng có thể lên đến 100kA. Kết quả của quá trình phòng điện này là sự hình thành các dòng sét với cường độ lớn và sự áp đặt một điện thế quá mức lên các dây dẫn. Do đó ta cần cắt các xung sét có điện áp cao và truyền nó xuống đất.

Có hai phương pháp mắc thiết bị chống sét bảo vệ hệ thống điện, cụ thể như sau:

7.4.1. Lắp Thiết bị chống sét lan truyền Mắc kiểu song song

Thiết bị chống sét lan truyền mắc theo kiểu song song có thể chống sét ở mức cơ bản. Tất cả các thiết bị dạng này được mắc giữa dây pha và dây trung tính hoặc đất trên board chuyển mạch chính tùy thuộc vào hệ thống điện. Trong trường hợp này, dây trung tính phải được quy định rõ.

Các thiết bị chống sét lan truyền mắc song song thích hợp để bảo vệ các hệ thống bơm, điều hòa nhiệt độ và chiều sáng.

7.4.2. Lắp Thiết bị chống sét lan truyền Mắc kiểu nối tiếp

Thiết bị chống sét mắc theo kiểu nối tiếp sử dụng các bộ lọc thông thấp. Những bộ lọc này được mắc nối tiếp với tải, có nhiều loại bộ lọc một pha và ba pha với tần điện áp hoạt động, khả năng đáp ứng xung sét khác nhau.

Kỹ thuật lọc cho phép giới hạn cường độ và giảm độ dốc cạnh xung sét và cảm ứng dọc theo đường dây.

Các bộ lọc này có khả năng giảm quá áp 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, …, hy vọng các bạn sẽ hiểu về tác hại của sét lan truyền để trang bị cho mình những thiết bị chống sét lan truyền để bảo vệ các thiết bị điện tử quý giá của bạn tránh bị tăng áp trong các giông bão.