Skip to content
Ký hiệu 8/20µs và 10/350µs mô tả hình dạng xung dòng dùng để thử nghiệm thiết bị chống sét lan truyền. Số đầu là thời gian dòng tăng lên đỉnh, số sau là thời gian dòng giảm còn một nửa. Với cùng biên độ đỉnh, xung 10/350µs mang năng lượng lớn hơn xung 8/20µs khoảng 15–20 lần.
Đây là lý do một thiết bị ghi “Imax 40kA” không hề mạnh hơn thiết bị ghi “Iimp 12,5kA”. Hai con số đo bằng hai thước khác nhau. Nhầm lẫn này khiến nhiều công trình lắp SPD sai vị trí và thiết bị nổ ngay lần sét đầu tiên.
Hai con số trong ký hiệu nghĩa là gì?
Số thứ nhất là thời gian đầu sóng, tính từ lúc dòng bắt đầu tăng tới lúc đạt đỉnh. Số thứ hai là thời gian tới nửa giá trị, tính từ gốc tới lúc dòng đã giảm xuống còn 50% đỉnh trên sườn sau. Đơn vị là micro giây.
| Ký hiệu | Thời gian đầu sóng | Thời gian tới nửa giá trị | Mô phỏng hiện tượng |
|---|---|---|---|
| 8/20µs | 8µs | 20µs | Xung cảm ứng, sét đánh gián tiếp |
| 10/350µs | 10µs | 350µs | Một phần dòng sét đánh trực tiếp |
| 1,2/50µs | 1,2µs | 50µs | Xung điện áp hở mạch |
Khác biệt cốt lõi nằm ở con số thứ hai. Cả hai xung đều lên đỉnh trong khoảng 8–10µs, gần như bằng nhau. Nhưng xung 8/20 tắt sau 20µs, còn xung 10/350 kéo dài tới 350µs — gấp gần 18 lần thời gian.
Dòng điện chạy qua thiết bị càng lâu thì nhiệt sinh ra càng nhiều. Đây chính là thứ phá hủy linh kiện bên trong SPD, không phải giá trị đỉnh tức thời.
Vì sao 10/350 khắc nghiệt hơn nhiều?
Vì thứ phá hỏng thiết bị là năng lượng, không phải dòng đỉnh. Năng lượng riêng của xung tỉ lệ với bình phương dòng nhân thời gian. Xung 10/350 kéo dài gấp gần 18 lần nên tích lũy năng lượng lớn hơn hẳn ở cùng biên độ.
Hình dung đơn giản: hai ngọn lửa cùng nhiệt độ, một cái lướt qua tay trong nửa giây, một cái áp vào tay trong mười giây. Nhiệt độ như nhau nhưng hậu quả hoàn toàn khác.
Chính vì vậy, tiêu chuẩn IEC 61643-11 không định nghĩa khả năng chịu xung 10/350 bằng một con số duy nhất. Thông số Iimp được xác định bởi ba đại lượng cùng lúc:
- Dòng đỉnh — giá trị lớn nhất mà xung đạt tới, tính bằng kA
- Điện tích Q — tổng lượng điện đi qua thiết bị, tính bằng Coulomb
- Năng lượng riêng W/R — đại lượng phản ánh nhiệt sinh ra, tính bằng A²s
Trong khi đó thông số Imax của xung 8/20 chỉ có một con số là dòng đỉnh. So sánh hai loại bằng cách nhìn con số kA nào lớn hơn là so sánh sai từ gốc.
Loại SPD nào thử theo dạng sóng nào?
SPD Type 1 thử với xung 10/350 vì phải chịu một phần dòng sét thật. SPD Type 2 thử với xung 8/20 vì chỉ xử lý xung cảm ứng. SPD Type 3 thử bằng xung kết hợp, dùng cho bảo vệ tinh sát thiết bị.
| Loại SPD | Cấp thử nghiệm | Dạng sóng | Thông số chính | Vị trí lắp |
|---|---|---|---|---|
| Type 1 | Class I | 10/350µs | Iimp (kA) | Tủ điện tổng, đầu vào công trình |
| Type 2 | Class II | 8/20µs | In và Imax (kA) | Tủ phân phối tầng, tủ nhánh |
| Type 3 | Class III | Xung kết hợp 1,2/50 và 8/20 | Uoc (kV) | Ổ cắm, sát thiết bị nhạy |
Cần phân biệt thêm hai thông số dễ nhầm của SPD Type 2:
- In — dòng phóng danh định. Mức dòng mà thiết bị chịu được lặp lại nhiều lần mà không hỏng, thường thử 15–20 lần liên tiếp.
- Imax — dòng phóng lớn nhất. Mức dòng thiết bị chịu được đúng một lần rồi có thể phải thay.
Nhà cung cấp thường quảng cáo bằng Imax vì con số đẹp hơn. Khi so sánh sản phẩm, hãy đối chiếu In — đó mới là mức làm việc bền vững thật sự. Cách phân loại đầy đủ ba nhóm thiết bị này được trình bày trong bài về phân loại SPD Type 1, Type 2 và Type 3 theo IEC 61643.
Lỗi ghép sai thường gặp nhất
Lỗi phổ biến nhất là dùng SPD Type 2 ở vị trí đáng lẽ phải dùng Type 1, với lý lẽ “Imax 40kA còn lớn hơn Iimp 12,5kA”. Thiết bị sẽ nổ hoặc cháy ngay lần sét đánh trực tiếp đầu tiên.
| Tình huống | Cách làm sai | Cách làm đúng |
|---|---|---|
| Công trình có kim thu sét | Lắp Type 2 ở tủ tổng | Type 1 ở tủ tổng, Type 2 ở tủ nhánh |
| Đường dây trên không vào nhà | Chỉ lắp Type 2 | Type 1 tại điểm dây vào |
| So sánh hai sản phẩm | So kA của Iimp với kA của Imax | Chỉ so cùng loại thông số |
| Muốn tiết kiệm | Bỏ Type 1, tăng Imax của Type 2 | Không thay thế được, phải có Type 1 |
| Nhà không có kim thu sét | Mua Type 1 cho chắc | Type 2 là đủ, tiết kiệm hơn nhiều |
Dòng cuối cùng cũng là một lỗi tốn tiền theo hướng ngược lại. Nhà dân không có hệ thu sét trực tiếp thì không có đường nào để dòng sét thật đi vào tủ điện. SPD Type 2 là đủ, và Type 1 chỉ làm tăng chi phí mà không thêm mức bảo vệ nào.
Cách xác định công trình cần cấp nào theo từng loại hình được trình bày trong bài về chọn SPD theo cấp bảo vệ và loại công trình.
Vì sao công trình có kim thu sét bắt buộc dùng Type 1?
Vì khi sét đánh vào kim, dòng sét không đi hết xuống bãi tiếp địa. Theo IEC 62305-4, khoảng một nửa dòng sét tản qua hệ tiếp địa, nửa còn lại chia đều cho các đường dịch vụ đi vào công trình — trong đó có cáp điện.
Phần dòng đi ngược vào cáp điện chính là dòng sét thật, mang dạng sóng 10/350. Thiết bị đặt ở đầu vào phải chịu được loại xung này, không có ngoại lệ.
Ba đường dịch vụ thường phải tính đến:
- Cáp điện lực vào tủ tổng — cần SPD Type 1
- Cáp viễn thông, cáp mạng — cần SPD tín hiệu tương ứng
- Đường ống kim loại — nối đẳng thế trực tiếp, không cần SPD
Nguyên tắc nối đẳng thế cho các đường dịch vụ này được trình bày trong bài về hệ đẳng thế và danh mục phải nối vào thanh cái chính. Còn khoảng cách cần giữ giữa dây thoát sét và các tuyến kỹ thuật nằm ở bài về khoảng cách an toàn và phóng điện tạt ngang.
Điện áp bảo vệ Up — thông số quan trọng thứ hai
Up là điện áp còn sót lại sau SPD khi xung đi qua. Nếu Up cao hơn khả năng chịu đựng của thiết bị phía sau, SPD vẫn hoạt động đúng nhưng thiết bị vẫn hỏng.
Đây là điểm khiến nhiều người khó hiểu: SPD không hỏng, đèn báo vẫn xanh, nhưng máy tính hoặc bộ điều khiển bên trong lại cháy. Nguyên nhân là chọn SPD có Up quá cao so với thiết bị cần bảo vệ.
| Loại thiết bị | Khả năng chịu xung tham khảo | Up nên chọn |
|---|---|---|
| Thiết bị đầu nguồn, tủ điện | 6 kV | Dưới 4 kV |
| Thiết bị phân phối, động cơ | 4 kV | Dưới 2,5 kV |
| Thiết bị gia dụng | 2,5 kV | Dưới 1,5 kV |
| Điện tử nhạy cảm, máy tính | 1,5 kV | Dưới 1 kV |
Bảng này giải thích vì sao cần lắp SPD nhiều cấp. Một SPD Type 1 ở tủ tổng không thể hạ điện áp xuống mức an toàn cho máy tính. Type 2 ở tủ tầng hạ tiếp, và Type 3 sát thiết bị hạ nốt phần còn lại.
Khoảng cách giữa các cấp SPD cũng có yêu cầu — thường tối thiểu 10m dây dẫn giữa Type 1 và Type 2 để hai thiết bị phối hợp đúng. Nếu không đủ khoảng cách, phải dùng cuộn cảm tách hoặc chọn bộ SPD đã phối hợp sẵn từ nhà sản xuất.
Đọc nhãn SPD như thế nào?
Bốn thông số cần đọc theo đúng thứ tự: loại Type, dạng sóng thử nghiệm, dòng chịu đựng, và điện áp bảo vệ Up. Thiếu bất kỳ thông số nào trên nhãn là dấu hiệu sản phẩm không có chứng nhận đầy đủ.
Ví dụ cách đọc một nhãn hợp lệ:
- “Type 2, In 20kA (8/20), Imax 40kA (8/20), Up ≤ 1,5kV” — thiết bị dùng cho tủ phân phối, chịu lặp lại 20kA, tối đa một lần 40kA, điện áp sót dưới 1,5kV.
- “Type 1, Iimp 12,5kA (10/350), Up ≤ 2,5kV” — thiết bị cho đầu vào công trình có hệ thu sét.
Nhãn chỉ ghi “chống sét 40kA” mà không nói dạng sóng là nhãn không dùng được. Con số đó có thể là Imax của xung 8/20 — tức thấp hơn nhiều so với 40kA của xung 10/350.
Khi mua thiết bị, nên yêu cầu bản thông số kỹ thuật của nhà sản xuất kèm chứng nhận thử nghiệm, không chỉ dựa vào nhãn dán trên vỏ. Danh mục thiết bị và mức giá tham chiếu có trong bài về báo giá thiết bị chống sét lan truyền.
Câu hỏi thường gặp
Dạng sóng 8/20µs nghĩa là gì?
Số 8 là thời gian dòng tăng từ 0 lên đỉnh, tính bằng micro giây. Số 20 là thời gian tính từ gốc tới lúc dòng giảm còn một nửa giá trị đỉnh. Xung này mô phỏng dòng cảm ứng do sét đánh gián tiếp, dùng thử nghiệm SPD Type 2.
Vì sao xung 10/350 khắc nghiệt hơn xung 8/20?
Vì nó kéo dài gấp gần 18 lần ở cùng biên độ đỉnh, nên tích lũy năng lượng lớn hơn khoảng 15–20 lần. Thứ phá hủy thiết bị là nhiệt sinh ra từ năng lượng, không phải giá trị dòng đỉnh tức thời.
SPD Imax 40kA có mạnh hơn SPD Iimp 12,5kA không?
Không. Hai con số đo bằng hai dạng sóng khác nhau nên không so sánh trực tiếp được. Imax 40kA đo theo xung 8/20, còn Iimp 12,5kA đo theo xung 10/350 khắc nghiệt hơn nhiều. Dùng Type 2 thay Type 1 sẽ khiến thiết bị nổ ngay lần sét trực tiếp đầu tiên.
In và Imax khác nhau thế nào?
In là dòng phóng danh định, mức thiết bị chịu được lặp lại nhiều lần mà không hỏng. Imax là dòng phóng lớn nhất, mức chịu được đúng một lần rồi có thể phải thay. Khi so sánh sản phẩm nên đối chiếu In vì đó là mức làm việc bền vững thật.
Công trình nào bắt buộc phải có SPD Type 1?
Công trình có hệ thu sét trực tiếp hoặc có đường dây trên không vào nhà. Khi sét đánh vào kim, khoảng một nửa dòng tản qua tiếp địa, nửa còn lại chia cho các đường dịch vụ đi vào công trình — trong đó có cáp điện, mang dạng sóng 10/350.
Up là gì và vì sao quan trọng?
Up là điện áp còn sót lại sau SPD khi xung đi qua. Nếu Up cao hơn khả năng chịu đựng của thiết bị phía sau thì SPD vẫn hoạt động đúng nhưng thiết bị vẫn hỏng. Máy tính cần Up dưới 1kV, thiết bị gia dụng dưới 1,5kV.
Bài Viết Liên Quan
- Hệ đẳng thế trong chống sét
- Khoảng cách an toàn và phóng điện tạt ngang
- Mật độ sét tại Việt Nam và chỉ số Ng
- Phân loại SPD Type 1, Type 2, Type 3
- Chọn SPD theo cấp bảo vệ
- Điện trở suất đất là gì
Cần chọn đúng loại SPD cho công trình?
Liên hệ tư vấn & báo giá: 0972 299 666 — CHỐNG SÉT TOÀN CẦU – TỔNG KHO CHỐNG SÉT
Website: chongsettoancau.com | tongkhochongset.vn
Địa chỉ: Ng. 686 Đ/S671 Chiến Thắng, Hà Đông, Hà Nội
15 năm kinh nghiệm — 5000+ công trình toàn quốc
