Chương 5: Các tác hại do sét a) Khi sét đánh trực tiếp : Do năng lượng của một cú sét lớn nên sức phá hoại của nó rất lớn khi một công trình bò sét đánh trực tiếp có thể bò ảnh hưởng đến độ bền cơ khí, cơ học của các thiết bò trong công trình, nó có thể phá hủy công trình, gây cháy nổ trong đó :  Biên độ dòng sét ảnh hưởng vấn đề quá điện áp xung và ảnh hưởng đến độ bền cơ khí của các thiết bò trong công trình.  Thời gian xung sét ảnh hưởng đến vấn đề quá điện áp xung trên các thiết bò.  Thời gian tồn tại của xung sét thì ảnh hưởng đến độ bền cơ học của các thiết bò hay công trình bò sét đánh.  Ngoài ra, khả năng cháy nổ cũng xảy ra rất cao đối với công trình bò sét đánh trực tiếp. b) Ảnh hưởng do sự lan truyền sóng điện từ gây bởi dòng điện sét : Khi xảy ra phóng điện sét sẽ gây nên một sóng điện từ tỏa ra xung quanh với tốc độ rất lớn, trong không khí tốc độ của nó tương đương tốc độ ánh sáng. Sóng điện từ truyền vào công trình theo các đường dây điện lực, thông tin gây quá điện áp tác dụng lên các thiết bò trong công trình, gây hư hỏng đặc biệt đối với các thiết bò nhạy cảm: thiết bò điện tử, máy tính cũng như mạng máy tính gây ra những thiệt hại rất lớn. II. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÒNG CHỐNG : Các tác hại do sét gây ra rất lớn nên đặt ra vấn đề phòng chống sét, mà nguyên lý cơ bản dựa vào đặc tính chọn lọc điểm đánh của sét. Rõ ràng rằng, tia tiên đạo hướng lên càng sớm thì nó sẽ gặp tia tiên đạo hướng xuống càng sớm và bắt đầu một cú sét cũng như xác đònh điểm bò sét đánh. Một kim thu sét có các điều kiện thích hợp sẽ khởi đầu tia phóng điện lên, bao gồm :  Hình dạng của kim (nhọn).  Sự tồn tại các electron ban đầu đúng thời điểm.  Sức mạnh của trường điện từ.  Hiệu quả của hệ thống nối đất. 1. Chống sét đánh trực tiếp : Có hai loại bảo vệ chính trong việc chống sét đánh trực tiếp:  Thanh chống sét (thanh đơn giản hay thanh với thiết bò kích).  Đai và lưới thu sét. A. Chống sét kim : Một hệ thống chống sét dùng kim gồm :  Kim thu sét gắn trên đỉnh của một cột nâng đặt trên đỉnh cao nhất của tòa nhà được bảo vệ.  Một hay hai dây dẫn xuống nối từ kim xuống đất.  Một hay hai hệ thống nối đất để tản dòng điện sét vào đất. a. Kim Franklin (kim đơn giản) : Có phạm vi bảo vệ nhỏ, hình dáng bên ngoài không hấp dẫn, khó khăn và tốn nhiều thời gian để đặt trang thiết bò, ít tin tưởng trong vận hành, mức độ hiệu quả không rõ rệt, khá đắt tiền. b. Kim với thiết bò kích : Có nhiều loại của nhiều hãng khác nhau, trong phạm vi đề tài này chỉ đề cập đến kim PREVECTRON một sản phẩm của hãng INDELEC (Pháp). PREVECTRON là một thiết bò thu sét tạo tia tiên đạo, với một thiết bò tự động kích phóng điện tích. Nó được dùng khi đòi hỏi một vùng bảo vệ rộng. B. Đai và lưới chống sét : Hệ thống bảo vệ này được thành lập từ một mạng lưới kim nhỏ (30 - 50cm) và các dây dẫn dọc hay ngang được nối với một số điện cực đất. Hệ thống này chỉ bảo vệ khép kín cho một tòa nhà. 2. Chống ảnh hưởng của sét lan truyền : Để chống ảnh hưởng lan truyền từ dây điện lực hay thông tin, người ta lắp đặt một hệ thống cắt và lọc sét trước khi các đường dây này đi vào công trình. TIÊU CHUẨN CHỐNG SÉT NFC 17-102 ( Dùng loại thiết bò thu sét tạo tia tiên đạo ) Tiêu chuẩn này cung cấp thông tin cho các nhà thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét cho các công trình ( nhà máy, cao ốc ) và các khu vực rộng dùng loại thu và dẫn sét tạo tia tiên đạo. Hiện tượng sét là hiện tượng thiên nhiên, do đó không thể đảm bảo độ an toàn tuyệt đối cho các cấu trúc cần bảo vệ. Tuy nhiên, hệ thống bảo vệ chống sét thiết kế và lắp đặt đúng theo tiêu chuẩn này sẽ đảm bảo độ an toàn cao nhất cho công trình, giảm đến mức thấp nhất các tác hại của sét. Việc quyết đònh thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét cho công trình phụ thuộc vào yếu tố sau: khả năng sét tại vùng đó và tác hại của sét đối với công trình. Một số công trình cần có hệ thống bảo vệ chống sét là:  Công trình công cộng thường xuyên có nhiều người.  Các tháp cao, ống khói  Công trình chứa vật liệu dễ cháy, dễ nổ. Trong giai đoạn thiết kế, thi công công trình cần phải đặc biệt chú ý các vấn đề sau đây:  Cân nhắc, lựa chọn các cấu trúc trong công trình cần phải bảo vệ chống sét, trong đó phải có ý kiến của các nhà chuyên môn: kiến trúc sư, kỹ sư, nhà lắp đặt  Cân nhắc, lợi dụng các kết cấu tự nhiên có sẵn trong công trình để lắp đặt hệ thống chống sét. I. CÁC QUY ĐỊNH VÀ KHÁI NIỆM CHUNG : 1. Phạm vi áp dụng và đối tượng : a. Phạm vi áp dụng : Tiêu chuẩn này được áp dụng trong công việc bảo vệ chống sét cho các công trình thông thường ( cao ốc, nhà máy ) có độ cao nhỏ hơn 60m và các khu vực rộng dùng loại dẫn sét tạo tia tiên đạo. Tiêu chuẩn này đề cập vấn đề bảo vệ chống lại tác hại điện gây bởi dòng sét khi đi qua hệ thống chống sét. * Ghi chú : 1. Tiêu chuẩn này không đề cập đến vấn đề bảo vệ các thiết bò điện, điện tử chống lại hiện tượng quá điện áp xung trên nguồn điện dẫn vào các công trình. 2. Có một số tiêu chuẩn khác để đề cập việc bảo vệ chống sét dùng các loại kim thu sét thông thường, đai hoặc lưới thu sét. Ngoài ra một số ngành như xây dựng, dòch vụ công cộng, cứu hỏa cũng có một số quy đònh đặc thù của ngành mình. b. Nội dung chủ yếu : Tiêu chuẩn này cung cấp thông tin và những cơ sở khoa học để thiết kế, lắp đặt, kiểm tra và bảo vệ hệ thống chống sét dùng loại dẫn sét tạo tia tiên đạo. Mục đích của hệ thống chống sét này là bảo vệ an toàn cho người và vật chất một cách cao nhất. 2. Các tiêu chuẩn tham khảo : Tiêu chuẩn này ra đời khi bổ sung và chỉnh lý từ các tiêu chuẩn trước đây, và tại thời điểm xuất bản, tiêu chuẩn này là thời điểm hiện hành. Các tiêu chuẩn trước đây là:  NFC 15-100 ( tháng 5/1991)  NFC 90-120 ( tháng 10/1983)  NFC 17-100 ( tháng 2/1987) 3. Các thành phần của hệ thống bảo vệ chống sét : Một hệ thống bảo vệ chống sét bao gồm các thành phần lắp bên ngoài công trình và nếu cần thiết còn có các thành phần nằm bên trong công trình. * Các thành phần bên ngoài của một hệ thống chống sét:  Một hay nhiều đầu thu sét tạo tia tiên đạo .  Một hay nhiều dây dẫn sét .  Một hộp kiểm tra cho mỗi dây dẫn sét .  Một khớp nối có thể cách ly giữa hệ thống nối đất chống sét với các hệ thống nối đất khác trong công trình .  Một đầu nối đất cho mỗi dây dẫn sét .  Một hay nhiều dây dẫn nối các đầu nối đất với nhau .  Một hay nhiều thanh cân bằng thế .  Một hay nhiều thanh cân bằng thế nối với chống sét của trụ angten. * Các thành phần bên trong hệ thống chống sét :  Một hay nhiều dây cân bằng thế .  Một hay nhiều thanh cân bằng thế .  Nối đất của hệ thống nối đất của công trình .  Dây nối đất chính .  Một hay nhiều thiết bò chống quá điện áp xung . . đất. 1. Chống sét đánh trực tiếp : Có hai loại bảo vệ chính trong việc chống sét đánh trực tiếp:  Thanh chống sét (thanh đơn giản hay thanh với thiết bò kích).  Đai và lưới thu sét. A. Chống sét. và dẫn sét tạo tia tiên đạo. Hiện tượng sét là hiện tượng thiên nhiên, do đó không thể đảm bảo độ an toàn tuyệt đối cho các cấu trúc cần bảo vệ. Tuy nhiên, hệ thống bảo vệ chống sét thiết kế. cập vấn đề bảo vệ chống lại tác hại điện gây bởi dòng sét khi đi qua hệ thống chống sét. * Ghi chú : 1. Tiêu chuẩn này không đề cập đến vấn đề bảo vệ các thiết bò điện, điện tử chống lại hiện