Skip to content
Bạn đã bao giờ thắc mắc làm thế nào để bảo vệ ngôi nhà hoặc công trình của mình khỏi những tia sét nguy hiểm trong mùa mưa bão? Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về một trong những phương pháp chống sét lâu đời nhất – hệ thống chống sét cổ điển, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cùng những ưu điểm và nhược điểm của nó so với các giải pháp hiện đại.
Chống sét cổ điển là gì?
Chống sét cổ điển, còn được gọi là hệ thống chống sét Franklin, là một phương pháp chống sét sử dụng kim thu sét thụ động. Đây là hệ thống chống sét đầu tiên trên thế giới, được phát minh bởi nhà khoa học Benjamin Franklin vào năm 1753.
Hệ thống này hoạt động dựa trên nguyên lý thu hút tia sét vào các điểm nhọn, dẫn dòng điện từ tia sét xuống đất thông qua dây dẫn và hệ thống tiếp địa, giúp bảo vệ công trình và con người khỏi tác động nguy hiểm của sét.
Cấu tạo của hệ thống chống sét cổ điển
Hệ thống chống sét cổ điển có cấu tạo tương đối đơn giản, bao gồm ba thành phần chính:
1. Kim thu sét
- Là một thanh kim loại (thường làm bằng đồng, thép mạ đồng hoặc thép mạ kẽm) có đầu nhọn
- Chiều dài kim thường từ 0,6m đến 1,5m, được lắp đặt ở vị trí cao nhất của công trình
- Theo tài liệu kỹ thuật, chiều dài hiệu dụng thanh kim chính có thể lên đến 302,21 mm, và thanh kim phụ khoảng 212,09 mm
2. Dây dẫn sét
- Dẫn dòng điện từ kim thu sét xuống hệ thống tiếp địa
- Thường làm bằng dây đồng trần hoặc cáp thép mạ đồng
- Cần được lắp đặt theo đường thẳng nhất có thể để giảm thiểu trở kháng
3. Hệ thống tiếp địa
- Bao gồm các cọc tiếp địa chôn sâu dưới đất để tiêu tán năng lượng dòng điện từ tia sét
- Hệ thống này cần được thiết kế với trở kháng thấp để đảm bảo hiệu quả tiêu tán điện
Nguyên lý hoạt động của hệ thống chống sét cổ điển
Nguyên lý hoạt động của hệ thống chống sét cổ điển khá đơn giản:
- Khi có giông bão, các đám mây tích điện âm và mặt đất tích điện dương tạo ra sự chênh lệch điện thế rất lớn.
- Kim thu sét với đầu nhọn sẽ tập trung điện trường mạnh nhất, thu hút tia sét đánh vào nó thay vì đánh trực tiếp vào công trình.
- Dòng điện từ tia sét được dẫn qua dây dẫn xuống hệ thống tiếp địa, nơi năng lượng được tiêu tán an toàn vào lòng đất.
Đặc biệt, hệ thống kim thu sét VN-TC1987 được thiết kế với đường kính cầu đồng trung tâm khoảng 45,03 mm và bán kính bảo vệ lên đến 50,13 m, cung cấp một vùng bảo vệ đáng kể cho các công trình nhỏ và vừa.
Ưu điểm của hệ thống chống sét cổ điển
1. Giá thành rẻ
- Chi phí thấp hơn nhiều so với các hệ thống chống sét hiện đại như kim thu sét phát tia tiên đạo sớm (ESE)
- Phù hợp với ngân sách hạn chế của các công trình dân dụng
2. Dễ lắp đặt
- Cấu tạo đơn giản, dễ thi công và bảo trì
- Không đòi hỏi kỹ thuật phức tạp hay thiết bị chuyên dụng đắt tiền
3. Phù hợp cho công trình nhỏ
- Hiệu quả với các công trình có diện tích nhỏ hoặc trung bình
- Đáp ứng được nhu cầu bảo vệ cơ bản cho nhiều loại công trình
4. Độ bền cao
- Được làm từ vật liệu chất lượng cao như đồng, có khả năng chống ăn mòn tốt
- Ít phụ thuộc vào các yếu tố điện tử phức tạp có thể hỏng hóc
Nhược điểm của hệ thống chống sét cổ điển
1. Phạm vi bảo vệ hạn chế
- Bán kính bảo vệ thường chỉ khoảng 15–20m, phụ thuộc vào chiều cao lắp đặt kim thu sét
- Hạn chế so với các hệ thống hiện đại như Orion ESE hay Eco Star ESE có thể bảo vệ phạm vi lên đến 60-130m
2. Độ tin cậy không cao
- Không đảm bảo an toàn tuyệt đối trong điều kiện giông bão mạnh
- Thiếu khả năng chủ động phát tia tiên đạo như các hệ thống ESE hiện đại
3. Tuổi thọ thấp hơn so với công nghệ mới
- Kim thu sét dễ bị ăn mòn hoặc hư hỏng theo thời gian nếu không được bảo dưỡng tốt
- Cần kiểm tra định kỳ để đảm bảo hiệu quả bảo vệ
So sánh giữa hệ thống chống sét cổ điển và công nghệ ESE hiện đại
Để hiểu rõ hơn về hiệu quả của hệ thống chống sét cổ điển, chúng ta có thể so sánh với công nghệ ESE (Early Streamer Emission) hiện đại:
| Tiêu chí | Hệ thống chống sét cổ điển | Hệ thống ESE (Apollo, Orion, Eco Star) |
|---|---|---|
| Nguyên lý hoạt động | Thu hút tia sét thụ động | Phát tia tiên đạo sớm chủ động |
| Phạm vi bảo vệ | 15-20m | 30-192m (tùy model) |
| Chi phí | Thấp | Cao |
| Độ tin cậy | Trung bình | Cao |
| Phù hợp với | Công trình nhỏ, dân dụng | Công trình lớn, trọng yếu |
Các hệ thống ESE hiện đại như Apollo, Orion và Eco Star cung cấp phạm vi bảo vệ rộng hơn đáng kể. Ví dụ, model Orion ESE 130 có thể bảo vệ phạm vi lên đến 190-192m ở độ cao 15m, trong khi Eco Star ESE 65 cũng cung cấp phạm vi bảo vệ tương tự.
Ứng dụng của hệ thống chống sét cổ điển
Hệ thống chống sét cổ điển vẫn được sử dụng rộng rãi cho:
- Nhà ở dân dụng
- Các công trình nhỏ như nhà kho, nhà xưởng quy mô nhỏ
- Khu vực có yêu cầu chống sét cơ bản với chi phí thấp
- Công trình có giá trị trung bình, không chứa thiết bị điện tử nhạy cảm
- Các khu vực có tần suất giông sét thấp
Theo tài liệu kỹ thuật, kim thu sét VN-TC1987 có thể được sử dụng cho nhiều loại công trình như trường học, bệnh viện, nhà ở, cột điện, lâu đài, nhà xưởng sản xuất, chung cư và nhiều dự án khác.
Lắp đặt và bảo trì hệ thống chống sét cổ điển
Việc lắp đặt hệ thống chống sét cổ điển đòi hỏi một số yêu cầu kỹ thuật:
- Vị trí lắp đặt: Kim thu sét cần được lắp đặt ở điểm cao nhất của công trình
- Dây dẫn: Cần được lắp đặt theo đường thẳng nhất có thể, tránh các góc vuông
- Hệ thống tiếp địa: Cọc tiếp địa cần được chôn sâu dưới đất, đảm bảo điện trở tiếp địa dưới 10 Ohm
- Bảo trì định kỳ: Kiểm tra ít nhất 1 lần/năm để đảm bảo hiệu quả bảo vệ
Khi lắp đặt hệ thống chống sét, cần tuân thủ các tiêu chuẩn và khuyến nghị từ nhà sản xuất. Đối với các hệ thống ESE như Apollo, khớp nối cách điện phải được thực hiện phù hợp với đề xuất của nhà máy và theo tiêu chuẩn NFC 17-102.
Những lưu ý khi sử dụng hệ thống chống sét cổ điển
- Phạm vi bảo vệ: Cần tính toán bán kính bảo vệ để đảm bảo toàn bộ công trình nằm trong vùng an toàn
- Kết hợp với hệ thống chống sét lan truyền: Để bảo vệ toàn diện, nên kết hợp với thiết bị chống sét lan truyền bảo vệ đường nguồn điện và thiết bị điện tử
- Kiểm tra sau mỗi cơn giông lớn: Nếu có điều kiện, nên kiểm tra hệ thống sau những cơn giông bão mạnh
- Bộ đếm sét: Lắp đặt bộ đếm sét để ghi lại số lần sét đánh, giúp đánh giá hiệu quả và lập kế hoạch bảo trì
Kết luận
Chống sét cổ điển là một giải pháp đơn giản và tiết kiệm để bảo vệ công trình khỏi tác động của tia sét. Mặc dù có phạm vi bảo vệ hạn chế và độ tin cậy không cao bằng các hệ thống hiện đại, phương pháp này vẫn phù hợp cho các công trình nhỏ hoặc khu vực ít xảy ra giông bão mạnh.
Với các công trình lớn hoặc yêu cầu an toàn cao hơn, nên cân nhắc sử dụng hệ thống chống sét hiện đại như kim thu sét tia tiên đạo Apollo, Orion hay Eco Star, những hệ thống có khả năng bảo vệ phạm vi rộng hơn và độ tin cậy cao hơn.
Việc lựa chọn hệ thống chống sét phù hợp không chỉ giúp bảo vệ tài sản mà còn đảm bảo an toàn cho con người trong những điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Hãy tham khảo ý kiến chuyên gia để có giải pháp tối ưu cho công trình của bạn.
Để được tư vấn chi tiết về giải pháp chống sét cho công trình, vui lòng liên hệ:
Công ty TNHH thương mại và xây lắp SET Toàn Cầu
Địa chỉ: Số 2 ngõ 22 thôn Thượng, xã Cự Khê, H. Thanh Oai, Hà Nội
Hotline: 0972 299 666 – 0978 101 070
Email: settoancau@gmail.com
Website: https://chongsettoancau.com/
VPGD: Đ. Kim Giang/29 ngõ 292, Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội
