Ðề: thong so chong set
PULSAR V NH CAO TẦNG
------o0o------
1. Mật độ dông sét tại Việt Nam.
Một trong những thông số quan trọng trong nghiên cứu sét là mật độ sét. Giá trị này khác nhau theo khu vực, phụ thuộc vào đặc điểm khí hậu địa hình v cc hoạt động thời tiết khác nhau.
1.1. Bản đồ mật độ dông sét toàn cầu.
Theo bản đồ phân bố số ngày dông trung bình trong năm trên thế giới thì cường độ hoạt động của dông tăng dần theo chiều giảm của vĩ độ, nghĩa là tăng dần từ cực đến xích đạo.
Như vậy, vùng trung tâm của phóng điện sét trên thế giới là: Trung Phi, Nam Mỹ, trên các mũi của Đông Nam Á và một số vùng khác.
1.2. Bản đồ mật độ dông sét tại Việt Nam.
Việc xây dựng bản đồ và thực hiện phân vùng hoạt động dông sét được thực hiện theo phương pháp địa hình học.
Nước ta nằm ở vùng Đông Nam Á, có địa hình lnh thổ trải di theo biển Đông từ vĩ độ 23030’ đến 80. Đây là vùng có hoạt động dông sét mạnh. Toàn bộ lnh thổ Việt Nam được chia thành 05 khu vực chính:
1. Khu vực A: Đồng bằng ven biển miền Bắc.
2. Khu vực B: Miền núi Trung du miền Bắc.
3. Khu vực C: Miền núi Trung du miền Trung.
4. Khu vực D: Ven biển miền Trung.
5. Khu vực E: Đồng bằng miền Nam.
Đặc điểm phân bố dông sét trên lnh thổ Việt Nam:
• Tuy dông có khả năng xuất hiện quanh năm, song thời kỳ tập trung nhất vẫn là vào mùa mưa tại các khu vực.
• Do ảnh hưởng của các yếu tố địa hình, cĩ thể nhận thấy mức hoạt động dông sét giảm dần theo vĩ độ. Miền Bắc là khu vực có hoạt động mạnh nhất, miền Trung yếu dần và sau đó lại tăng dần ở khu vực miền Nam.
• Về thời gian bắt đầu mùa dông, có thể nhận thấy mức hoạt động dông sét tăng dần từ vĩ độ cao xuống vĩ độ thấp. Ở khu vực miền Bắc có một cực đại vào tháng 8 sau đó chuyển dần vào tháng 7, tháng 6 theo chiều giảm vĩ độ. Đến miền Trung thường có hai điểm cực đại. Khu vực miền Nam có 3 điểm cực đại.
2. Tính chất vật lý của phóng điện của sét.
2.1. Nguyên nhân và bản chất của hiện tượng phóng điện sét.
Sét là hiện tượng phóng tia lửa điện trong không khí. Sự hình thnh v pht triển của phĩng điện sét l kết quả của qu trình tích tụ điện tích trong đám mây dông. Số lần phóng điện sét phát sinh từ đám mây dông phụ thuộc vào tốc độ tái sinh điện tích, độ lớn và sự phân bố của chúng trong các đám mây.
Để bảo vệ chống sét chúng ta quan tâm đến loại sét dông. Đây là loại phóng điện giữa mây và đất, hoặc giữa các vùng mang điện trái dấu trong lịng của đám mây dông.
2.2. Các thông số chính và ảnh hưởng của sét.
• Gồm 3 thơng số chính:
- Dịng điện sét,
- Sự tăng vọt của dịng điện sét dI/dt,
- Tổng trở kháng của kênh sét.
• Ảnh hưởng của sét:
Gây ra các tác dụng: Nhiệt, cơ và điện từ.
Trong đó tác dụng cơ và nhiệt của dịng điện sét gây hư hại lớn cho công trình ty theo năng lượng qua vị trí sét đánh. Tác dụng điện từ của dịng điện sét gây ra cảm ứng điện từ và cảm ứng tĩnh điện gây nguy hiểm đối với công trình cĩ nguy cơ cháy nổ hoặc với các thiết bị điện tử nhạy cảm. Do vậy nhất thiết phải ngăn ngừa ảnh hưởng của sét tới toàn bộ công trình.
3. Mơ hình chống st trực tiếp.
Gồm 3 mơ hình:
• Mơ hình hình học,
• Mơ hình điện hình học (EMT),
• Mơ hình điện từ phát xạ sớm.
3.1. Chống sét đánh trực tiếp bằng mô hình hình học.
Sử dụng kim thu st FRANKLIN.
Phạm vi bảo vệ l một hình nĩn p, cĩ chiều cao bằng chiều cao của cột và bán kính bảo vệ là Rx.
Trong đó: Rx = f (h).
Để phù hợp với thực tế của các công trình hiện đại, người ta đ giảm nhỏ gĩc bảo vệ của mơ hình hình học từ 450 xuống 300 rồi 150 tương ứng với độ cao là 20m, 40m hoặc 60m của công trình.
Nhược điểm của các mô hình hình học l:
• Hiệu quả bảo vệ st khơng cao, chỉ đạt khoảng 70 – 75% đối với những cột cao < 60m.
• Khi chiều cao công trình vược quá chiều cao giới hạn, công trình đó sẽ bị sét đánh vào sườn.
Ví dụ: Với cường độ dịng st <10KA thì chiều cao tới hạn của cơng trình Ds (m) sẽ khơng vượt quá 42m.
3.2. Chống sét đánh trực tiếp bằng mô hình điện hình học (EMT).
Cịn được gọi là mô hình quả cầu lăn. Theo lý thuyết điện hình học EMT thì điểm sét đánh được xác định bởi “khoảng cách đánh xuyên không khí D”. Khoảng cách này phụ thuộc vào cường độ đỉnh dịng st tại nơi xây dựng công trình.
Điểm hạn chế của các mô hình hình học l khi đem nó ứng dụng vào phương pháp quả cầu lăn, người ta đ chấp nhận chỉ chống những dịng điện sét có cường độ Is lớn hơn 10KA. Có nghĩa là khi sét có dịng <10KA vẫn cĩ thể đánh được vào vùng an toàn của phương pháp này. Với việc lấy dịng st Is = 10KA để thiết kế, tính ra quả cầu lăn chỉ là R = 45m. Khi gặp công trình cao hơn 45m, qui định theo EMT là vịng quanh theo chu vi phía vịng quanh nh, cứ cch 30m lại phải cĩ một dy thốt st xuống hệ thống tiếp đất.
Ưu điểm: Phương pháp quả cầu lăn đ đưa ra một cơng thức tính bn kính bảo vệ l hm số chiều cao (h) của cơng trình v của dịng st vng xy dựng cơng trình.
Hình 6 cho thấy: Khi cường độ đỉnh dịng st Is cĩ gi trị lớn thì vng bảo vệ rộng. Khi Is cĩ gi trị nhỏ, vng bảo vệ bị thu hẹp. Nn khi thiết kế chống st cho cột m khơng ch ý đến giá trị dịng st Is của vng xy dựng cột thì độ an toàn về chống sét sẽ không cịn tin cy nữa.
Nhược điểm của mô hình điện hình học EMT:
• Độ cao công trình bị giới hạn bởi cường độ dịng st tại nơi xây dựng công trình.
• Những cơng trình xy dựng cao hơn 45m phải đặt thêm các dây thu sét ở phía độ cao dưới 45m.
Qua nhận định này càng khẳng định khi thiết kế chống st cho cơng trình cần cĩ tính tốn với một tham số quan trọng l cường độ dịng st tại vng xy dựng cơng trình. Hiện nay, trn tồn cầu mới thống k được cường độ đỉnh dịng điện sét. Nước ta hiện nay chưa có được biểu đồ thống kê cho từng vùng.
3.3. Chống sét đánh trực tiếp bằng mô hình điện từ phát xạ sớm.
Nó được chia ra làm hai loại:
1. Kim thu st pht xạ Pulsar (hình 8):
Dng vật liệu pht xạ do hng HELITA chế tạo.
Phạm vi bảo vệ của Pulsar được tính theo tiêu chuẩn NFC 17-102
Do chủ động tiếp dẫn dịng st xuống đất nên thường phải sử dụng loại cáp đặc biệt để dẫn dịng st ny, trnh cc xung nhiễu, cảm ứng st vo cc thiết bị được bố trí gần đường dẫn sét. Đây là điều kiện bắt buộc khi dẫn sét từ đỉnh cột anten truyền hình xuống hệ thống đất chống sét. Như vậy, hệ thống đất chống sét phải yêu cầu kỹ thuật khắt khe hơn hoàn thiện hơn và đảm bảo liên tục thông số R tiếp đất đạt giá trị qui định để thoát nhanh dịng st.
4 THU BẮT SÉT TRỰC TIẾP VỚI NHỮNG CƠNG TRÌNH CĨ CHIỀU CAO NHỎ HƠN 60M : KIM THU ST PULSAR
Nhìn chung , các công trình kiến trúc ,các tháp kim loại hoặc anten , các loại mô hình nhô lên trên đỉnh tháp …Đặc biệt là các nhà máy lọc dầu , chiết gas rất dễ bị tổn thương bởi sét đánh trực tiếp .Bằng cách lắp đặt chính xác , bảo vệ cấp I cho các nhà máy này, những dòng sét đánh trực tiếp có thể bị hấp thu vào một điểm chuẩn nằm cách xa nhà máy , nhằm giảm thiểu nguy cơ thiệt hại thiết bị bởi sức mạnh và năng lượng các dòng sét .
Kim thu sét PULSAR ,thế hệ mới nhất do hãng Helita ( Pháp ) sản xuất .Toàn thân được làm bằng loại thép không rĩ , không bị ăn mòn . Đây là loại kim thu sét thông minh . Sau thời gian nghiên cứu thực nghiệm , hãng Helita đã thành công với loại kim PULSAR phát tia tiên đạo với xung điện áp cao ,hơn hẵn các loại sản phẩm khác hiện có trên thị trường . Helita hợp tác với tổ chức Nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp ( CNRS ) , phòng thí nghiệm vật lý phóng điện đội 114 ,cơ quan nghiên cứu quốc gia Pháp ( NVAR), Trung tâm quân sự của Pháp ,chứng nhận LCIE , BSI … . Kim thu sét PULSAR , được cấp bằng phát minh , là một đầu thu sét hiệu quả . Nó thu lấy tia sét tại một điểm chuẩn sớm hơn so với những kỹ thuật chống sét cổ điển . Trong vài micro giây trước khi tiếp cận với tia tiên đạo sét đi xuống kim PULSAR trở nên chủ động thông qua ghép nối dẫn điện dung kháng , hấp thu năng lượng sét và trợ giúp phóng tia tiên đạo đi lên để bắt lấy và kiểm soát tia tiên đạo chính đi xuống .
LP
PULSAR-18T-18s
PULSAR-30T-30s
PULSAR-45T-45s
PULSAR-60T-70s
Level
I II III I II III I II III I II III
H(m)\Rp(m)
2 14 19 22 19 25 28 28 35 38 28 46 44
3 21 29 33 28 38 42 41 52 51 42 57 65
4 28 38 44 38 50 57 53 69 76 57 72 87
5 35 49 55 48 63 71 68 86 95 71 89 107
6 35 49 56 48 64 72 69 87 96 72 90 107
8 37 51 58 49 65 73 69 87 97 73 91 108
10 38 52 60 49 66 75 69 88 98 75 92 109
15 38 55 64 50 69 78 70 90 100 78 95 111
5. THOÁT DÒNG SÉT XUỐNG ĐẤT AN TOÀN
Ngay khi tia tiên đạo ,sét bị thu bắt tại một điểm chuẫn , ta phải cần dẫn dòng sét xuống đất an toàn và giảm thiểu sự cảm ứng dòng sét vào những dây dẫn lân cận . đối với những cơng trình cĩ chiều cao > 40 m thì cần phải thốt st bằng 2 đđđường xuống, có tiết điện dây dẫn sét > 70mm2.
6. TIÊU TÁN NĂNG LƯỢNG SÉT VÀO ĐẤT & LOẠI TRỪ SỰ CHÊNH LỆCH ĐIỆN THẾ CÁC HỆ THỐNG ĐẤT .
Ngay khi năng lượng sét được dẫn xuống đất , thì cần thiết phải có hệ thống đất có tổng trở thấp để tiêu tán năng lượng sét vào trong lòng đất càng hiệu quả càng tốt .
Mỗi hệ thống nối đất ( chống sét, điện lực , thông tin ,thiết bị ) phải mang tính toàn vẹn cao , đồng thời được xem như một thành phần của mạng lưới nối đất chung và phải nối chung lại với nhau thông qua thiết bị cân bằng đẵng thế
Vì xung sét là xung có tần số cao nên hệ thống nối đất phải có tổng trở nối đất nhỏ chứ không phải là điện trở nối đất DC nhỏ
Mạng lưới nối đất như lưới đẳng thế tín hiệu tổng trở thấp được sử dụng cho những nơi yêu cầu cao.
7.ĐỐI VỚI NHỮNG CÔNG TRÌNH > 60M :
Sự kết hợp giữa 4 phương pháp chống sét:
1/ Tia tiên đạo ( NFC 17 102 )
2/ Đẳng thế , vòng thu sét ( VN 46 – 2007)
3/ BS EN 62305-3 – united Kingdom
4/ DIN V VDE V 0185 part 1 to 4
Đối với những công trình cao hơn 60m viêc thực hiện theo tiêu chuần NFC 17 102 hầu chư chưa hoàn toàn thu được sét, vì còn hiện tượng sét đánh tạc ngang, hay theo công thức Rp = √h(2D-h)+ ∆L (2D + ∆L) trong đó :
Rp = bán kính bảo vệ tính từ chân mặt phẳng ngang tính từ chân dựng kim.
h: Chiều cao kim pulsar tính từ bề mặt cần bảo vệ .
D : hằng số dùng cho các cấp bảo về : Cấp I = 20 m
Cấp II = 40m
Cấp III = 60m
∆L = 106 ∆T
∆T : độ lợi về thời gian (µs)
Vậy khi công trình cao hơn 60m thì bán kính bảo vệ tại mặt đất sẽ được sác định là số âm nếu tính bảo vệ cấp I theo Tiêu chuẩn NFC 17 102 .
chúng ta co thể chia công trình theo 2 phần nhất định :
1/ Khoảng cách h = 60m
2/ Khoảng cách h1 = H – h , trong đó H = tổng chiều cao công trình, h1 là chiều cao còn lại của công trình
Ta lại xác định lai thân công trình phía dưới , Xác đinh khả năng sét đánh ngang, Theo cách bố trí dựa theo tiêu chuẩn DIN V VDE V 0185 part 1 to 4 hãng OBO đã kiểm tra va được chấm nhận Phần cần bảo vệ đối vối tòa nhà cao > 60 thì việc bảo vệ sét trực tiếp là 20% của chiều cao của tòa nhà , do vậy trong điều kiện Phần còn lại phía dưới tòa nhà ( h1) < 2 h thì không nhất thiết phải lắp đặt thêm chống sét trực tiếp phía dưới. Song với tiêu chuẩn VN46 – 2007 và tiêu chuẩn BS EN 62305-3 của United Kingdom cho phép liên kết sử dụng kết cấu tòa nhà làm lồng lưới faraday vả kết nối với hệ thống chống sét trực tiếp và tiếp địa tạo nên sự an toàn về tính cảm ứng điện và sét trực tiếp.
Khi đó chúng ta cần tham khảo đến phương pháp quà cầu lăng tại các góc đỉnh tòa nhà phía dưới hay tạo vòng đai thu sét ở độ cao h1 , Vòng đai thu sét này sẽ kết nối với dây thoát sét trực tiếp của Kim Pulsar va liên kết với kết cấu tòa nhà. Tuy nhiên về vấn đề này hãng sản xuất Helita đả có văn bảng trả lời rằng : Tại mỗi độ cao 60m từ chân kim thu sét xuống chúng ta nên làm một vành đai thu sét, được liên kết với dây thoát sét của Kim thu.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ CẮT & LỌC SÉT OBO - BETTERMANN
Theo tiêu chuẩn VDE 0675 , Bảo vệ chống sét lan truyền đường nguồn AC phân chia làm ba cấp bảo vệ an toàn : cấp B , C , D .
Bảo vệ cấp B ( Cắt sét sơ cấp) : sử dụng thiết bị cắt sét V25 B /1-4. Lắp đặt song song với nguồn AC , nhằm tiêu tán năng lượng sét và cắt giảm biên độ xung sét. Vị trí lắp đặt : ngay tại CB chính . Không phụ thuộc vào công suất tải .
• Bảo vệ cấp C ( Cắt sét thứ cấp ) : sử dụng thiết bị cắt sét V20 C /1-4. Lắp đặt song song với nguồn AC , nhằm tiêu tán năng lượng sét và cắt giảm biên độ xung sét. Vị trí lắp đặt : ngay tại các tủ phân phối . Không phụ thuộc vào công suất tải .
Bảo vệ cấp D : ( Lọc sét ) : sử dụng thiết bị lọc sét LAI 63 , LAI 35 … , VF 230 AC , ….. Lắp đặt nối tiếp với mạch điện , làm giảm tốc độ biến thiên điện áp sét giảm xuống ở mức thích hợp ( 5 V/ s ) và giới hạn mức điện áp ra thích hợp với hầu hết các thiết bị . ( < 230 V ).
THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ CẮT SÉT THÔNG MINH 3 PHA V25B/4 -AS
HOẠT ĐỘNG THEO NGUYÊN TẮC PHÂN BIỆT TẦN SỐ . THÔNG MINH PHÂN BIỆT SÉT & CÁC QUÁ ÁP KHÁC .
1.:MODUL bảo vệ :
- “ Dây pha – Dây pha “ , “Dây pha – Dây đất “ và “ Dây đất – Dây trung tính”
Tổng khả năng chịu cường độ dòng xung sét cực đại (8/20s) là:150 KA
2. Tần số 50-60Hz
1. Số pha 3 pha
2. Khả năng hấp thụ năng lượng sét : 500 KJ /
3. Điện áp vận hành định mức:
- (275-277 ) Vrms / AC giữa dây pha và dây trung tính
- ( 475-480 ) Vrms / AC giữa dây pha và dây pha
4. Quá áp đột xuất cực đại cho phép 480Vrms/AC.
5. Khả năng thoát dòng xung sét dạng sóng 8/20s với 12 xung lặp : > 20 KA
6. Khả năng đa xung: Có
7. Điện áp khởi động: 275V
8. Dòng rò: <3mA
9. Có khả năng phân biệt điện áp cao của điện lưới và Xung của dòng sét
10. Thời gian nhạy đáp ứng <25ns
11. Điều kiện nhiệt độ làm việc -40oC +80oC
12. Điều kiện độ ẩm làm việc 0%-95%
13. Vỏ hộp Kim loại,hoặc nhựa kín (IP43)
14. Bảo hành : 05 năm
15. Có vỏ hộp bọc kín bên ngoài bảo đảm an toàn cho người khi đến gần .
16. Chỉ thị mức an toàn:
- Có khả năng thông báo âm thanh khi thiết bị chống sét làm việc kém hoặc hỏng
- Có khả năng điều khiển từ xa, kể cả hệ thống cầu chì, phát hiện được mất pha (nếu yêu cầu).
THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ LỌC SÉT THÔNG MINH ; LAI 63
HOẠT ĐỘNG THEO NGUYÊN TẮC PHÂN BIỆT TẦN SỐ . THÔNG MINH PHÂN BIỆT SÉT & CÁC QUÁ ÁP KHÁC .
1. Bộ chống sét cấp D (lọc sét) LAI 63
2. Dòng tải: 63 A / 1 bộ
3. Tần số: 50/60Hz
4. Số pha: 01 pha/ 1 bộ
5. Lọc nguồn : theo độ dài dây dẫn thông thấp (300Hz – 3400Hz), lọc
Nguồn và nhiều
6 Điện áp vận hành định mức: 220-230V/381-500 V
7 Điện áp dư đầu ra: 275V
8 Tốc độ biến thiên điện áp: dv/dt=5V/s
9 Quá áp đột xuất cực đại cho phép: 480Vrms
10 Khả năng chống nhiễm: Có
11 Khả năng đa xung: Có
12 Điện áp khởi động: 275V
13 Dòng rò <3mA
14 Có khả năng phân biệt điện áp cao của điện lưới(AC) và xung của sét
15 Thời gian nhạy đáp ứng <5ns
16 Điều kiện nhiệt độ làm việc - 40oC +80oC
17 Điều kiện độ ẩm làm việc 0% - 95%
18 Vỏ hộp Kim loại, kín(IP55)
Email :
[email protected]. hotlin :
[email protected]
Call : 0903.78.48.18
