ét là một trong những hiện tượng tự nhiên có mức năng lượng rất lớn và diễn biến khó dự đoán. Một tia sét có thể truyền dòng điện với cường độ rất cao trong thời gian cực ngắn, gây cháy nổ, hư hỏng kết cấu công trình, thiết bị điện và thậm chí đe dọa trực tiếp đến tính mạng con người.
Đối với nhà ở, nhà xưởng, khách sạn, resort, kho hàng, trạm điện, công trình công nghiệp và các công trình có giá trị tài sản lớn, hệ thống chống sét đánh thẳng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra một đường dẫn có kiểm soát để dòng sét đi từ điểm tiếp nhận trên công trình xuống hệ thống tiếp địa và truyền năng lượng xuống đất.
1. Chống sét đánh thẳng là gì?
Chống sét đánh thẳng là hệ thống được thiết kế nhằm tiếp nhận dòng sét khi sét đánh trực tiếp hoặc trong vùng bảo vệ của công trình, sau đó dẫn dòng sét xuống đất một cách an toàn.
Một hệ thống chống sét đánh thẳng hoàn chỉnh thường bao gồm:
- Kim thu sét hoặc hệ thống thu sét.
- Dây/cáp dẫn sét xuống.
- Hệ thống tiếp địa chống sét.
- Các mối liên kết, kẹp, đầu nối và phụ kiện.
- Thiết bị đếm sét, hộp kiểm tra hoặc các thiết bị giám sát nếu công trình có yêu cầu.
Điều quan trọng là kim thu sét chỉ là một bộ phận của toàn bộ hệ thống. Hiệu quả bảo vệ phụ thuộc vào sự phối hợp giữa bộ phận thu sét, dây dẫn xuống và hệ thống tiếp địa.
2. Vai trò quan trọng nhất: Tạo đường dẫn an toàn cho dòng sét
Khi sét đánh vào công trình, dòng điện có xu hướng tìm đường dẫn xuống đất.
Nếu công trình không có hệ thống chống sét phù hợp, dòng sét có thể đi qua:
- Kết cấu thép.
- Cốt thép bê tông.
- Đường ống kim loại.
- Hệ thống điện.
- Thiết bị điện.
- Các bộ phận dẫn điện khác.
Điều này có thể gây ra hiện tượng phóng điện, hồ quang điện, cháy hoặc phá hủy các bộ phận của công trình.
Hệ thống chống sét được thiết kế để kiểm soát đường đi của dòng sét, đưa dòng điện từ hệ thống thu sét xuống hệ thống tiếp địa theo tuyến dẫn được tính toán và bố trí phù hợp.
3. Hạn chế nguy cơ cháy và hư hỏng kết cấu công trình
Sét đánh trực tiếp có thể tạo ra nhiệt lượng rất lớn tại vị trí tiếp xúc.
Đối với những công trình có:
- Mái tôn.
- Vật liệu dễ cháy.
- Kho chứa hàng.
- Nhà xưởng.
- Khu vực chứa nhiên liệu.
- Hệ thống điện và thiết bị điện lớn.
nguy cơ thiệt hại có thể đặc biệt nghiêm trọng nếu không có biện pháp bảo vệ phù hợp.
Một hệ thống chống sét đánh thẳng được thiết kế đúng giúp kiểm soát dòng điện và giảm khả năng dòng sét đi qua những vị trí không mong muốn, từ đó hạn chế nguy cơ cháy, nổ và hư hỏng công trình.
4. Bảo vệ con người
An toàn con người luôn là mục tiêu quan trọng nhất của hệ thống chống sét.
Khi sét đánh vào hoặc gần công trình, có thể xuất hiện:
- Điện áp bước.
- Điện áp chạm.
- Phóng điện bên trong công trình.
- Phóng điện giữa các bộ phận kim loại.
- Dòng điện lan truyền qua hệ thống điện và đường ống.
Việc thiết kế hệ thống thu sét, dẫn sét, tiếp địa và liên kết đẳng thế phù hợp giúp giảm các nguy cơ trên.
Đặc biệt đối với nhà ở, trường học, khách sạn, resort, bệnh viện, nhà xưởng và các khu vực tập trung đông người, việc đánh giá rủi ro và thiết kế hệ thống chống sét cần được thực hiện một cách nghiêm túc.
5. Giảm nguy cơ sét đánh vào các khu vực quan trọng
Một trong những mục tiêu của hệ thống chống sét là xác định và kiểm soát vùng bảo vệ của công trình.
Tùy theo đặc điểm công trình, có thể sử dụng các giải pháp như:
- Kim thu sét truyền thống.
- Hệ thống kim thu sét bố trí theo lưới.
- Kim thu sét phát tia tiên đạo sớm (ESE), khi phù hợp với tiêu chuẩn và yêu cầu thiết kế.
- Hệ thống dây thu sét.
- Hệ thống lưới thu sét trên mái.
Việc lựa chọn phương án không nên chỉ dựa vào chiều cao của kim thu sét hoặc bán kính quảng cáo của nhà sản xuất.
Cần xem xét đồng thời chiều cao công trình, hình dạng mái, vị trí thiết bị trên mái, khu vực cần bảo vệ, cấp độ bảo vệ và đặc điểm môi trường xung quanh.
