Tủ Chống Sét Lan Truyền: Bảo Vệ Toàn Diện Cho Hệ Thống Điện

Tủ chống sét lan truyền đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện và các thiết bị điện tử khỏi tác động của xung điện quá áp do sét đánh trực tiếp hoặc lan truyền. Các thiết bị này được thiết kế đặc biệt để triệt tiêu, cắt lọc và dẫn dòng điện quá áp xuống đất an toàn, ngăn chặn hư hỏng cho thiết bị điện và đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Tùy theo nhu cầu bảo vệ và vị trí lắp đặt, tủ chống sét lan truyền được phân loại thành nhiều type khác nhau theo tiêu chuẩn quốc tế IEC và UL, với khả năng chịu dòng xung từ 40kA đến 300kA. Sự phổ biến của các tủ chống sét ngày càng tăng tại Việt Nam – quốc gia nằm trong vùng có mật độ sét cao với khoảng 2 triệu cú sét đánh mỗi năm.

Tổng Quan Về Tủ Chống Sét Lan Truyền

Tủ chống sét lan truyền là thiết bị được dùng để bảo vệ nguồn điện và các thiết bị trong hệ thống điện khỏi các sự cố quá tải do sét đánh. Còn được gọi là tủ điện cắt lọc sét hay tủ thoát sét, thiết bị này có cấu tạo tương tự như các loại tủ điện thông thường nhưng được trang bị thêm thiết bị cắt sét. Tủ chống sét lan truyền đóng vai trò quan trọng không chỉ bảo vệ các thiết bị điện mà còn đảm bảo an toàn tính mạng cho con người khi có hiện tượng sét lan truyền qua đường dây điện. Tại Việt Nam, một quốc gia nằm ở tâm giông châu Á với hoạt động giông sét mạnh, việc lắp đặt tủ chống sét lan truyền càng trở nên cấp thiết khi mỗi năm đất nước phải hứng chịu khoảng 2 triệu cú sét đánh theo nghiên cứu của Viện Vật Lý Địa Cầu.

Điều đáng lưu ý là không chỉ sét đánh trực tiếp mới gây nguy hiểm, mà một tia sét đánh cách xa vài trăm mét cũng có thể tạo ra xung điện cảm ứng lan truyền trên đường điện, có khả năng phá huỷ các thiết bị dùng điện trong nhà. Chính vì vậy, tủ chống sét lan truyền được thiết kế để triệt tiêu các xung điện quá áp này, dẫn dòng điện nguy hiểm xuống đất một cách an toàn, và bảo vệ toàn diện hệ thống điện. Tùy theo vị trí lắp đặt và mức độ bảo vệ, tủ chống sét lan truyền được phân loại thành nhiều loại khác nhau, từ bảo vệ đầu nguồn cho đến các thiết bị đầu cuối.

 

Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động

Cấu Tạo Cơ Bản

Tủ chống sét lan truyền bao gồm hai bộ phận chính: vỏ tủ điện và các thiết bị điện bên trong. Vỏ tủ thường được làm bằng kim loại, tôn hoặc composite, có khả năng chống chịu tốt các tác động của ngoại lực và môi trường. Ngoài ra, vỏ tủ thường được sơn tĩnh điện để tăng tính thẩm mỹ và bảo vệ người dùng khỏi các sự cố giật, nhiễm điện. Tủ chống sét lan truyền Prosurge PSP-C được chế tạo với vỏ NEMA 4/4X để đảm bảo chống lại bụi bẩn và nước, đáp ứng cho việc sử dụng trong nhà hoặc ngoài trời.

Các thiết bị bên trong tủ chống sét tương tự như các loại tủ điện thông thường bao gồm aptomat, nút nhấn, rơ le, hệ thống đèn bấm, contactor, domino. Tuy nhiên, đặc trưng của loại tủ này là được trang bị thêm thiết bị chống sét lan truyền SPD (Surge Protection Device). Thiết bị SPD chứa ít nhất một linh kiện phi tuyến có trở kháng cao được kết nối song song với các thiết bị điện tử. Khi điện áp của hệ thống tăng đột biến, trở kháng của thiết bị SPD sẽ giảm xuống để dòng điện tăng đột biến được dẫn qua SPD xuống đất mà không đi vào các thiết bị điện

Nguyên Lý Hoạt Động

Tủ chống sét lan truyền hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản của SPD – chuyển hướng dòng điện quá áp xuống đất thay vì để nó đi qua thiết bị. Khi có sét đánh hoặc xung quá áp xuất hiện trên đường dây, SPD sẽ nhanh chóng giảm trở kháng và tạo đường dẫn cho dòng điện quá áp. Tủ chống sét lan truyền thường sử dụng công nghệ MOV (Metal Oxide Varistor) và/hoặc GDT (Gas Discharge Tube) để triệt tiêu xung điện

Tủ chống sét lan truyền PDAC80-31-275 có khả năng triệt tiêu các xung điện áp lan truyền 80kA trên mỗi đường dây của hệ thống điện 3 pha nối đất TT-TNS. Thiết bị này được lắp đặt phía sau tầng bảo vệ sơ cấp hoặc ở đầu nguồn để bảo vệ an toàn cho các thiết bị điện khỏi hư hỏng do xung quá áp đột biến. Trong khi đó, tủ PDS42VG-230 sử dụng công nghệ VG hiệu suất cao chịu được dòng cắt đến 40kA mỗi dây, 80kA trên cả bộ

Phân Loại Tủ Chống Sét Lan Truyền

Phân Loại Theo Tiêu Chuẩn IEC

Theo tiêu chuẩn IEC 61643-11, thiết bị chống sét lan truyền được phân loại thành 3 loại chính

1. SPD Type 1 (Class I): Thiết kế để bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp, được lắp đặt ở đầu vào hệ thống điện, sử dụng dạng xung 10/350μs, và có khả năng chịu đựng cao (≥ 10 kA). Loại này thích hợp cho các tòa nhà cao tầng, công trình công nghiệp, và khu vực có nguy cơ cao bị sét đánh. Thiết bị chống sét loại 1 được thiết kế đặc biệt để lắp đặt ở vị trí có nguy cơ bị sét đánh trực tiếp là rất cao, đặc biệt là khi tòa nhà được trang bị các đầu cột thu lôi

2. SPD Type 2 (Class II): Bảo vệ khỏi xung lan truyền, lắp đặt tại tủ nhánh, sử dụng dạng xung 8/20μs, có khả năng chịu đựng trung bình (5-20 kA). Thiết bị cắt sét lan truyền Type 2 được thiết kế để lắp đặt tại ngõ vào của hệ thống điện, trong tủ phân phối chính, hoặc gần các thiết bị nhạy cảm mà công trình không trang bị hệ thống chống sét đánh trực tiếp

3. SPD Type 3 (Class III): Bảo vệ thiết bị nhạy cảm, lắp đặt gần thiết bị điện tử, sử dụng dạng xung 8/20μs và 1.2/50μs, có khả năng chịu đựng thấp (< 5 kA). Loại này thường được lắp đặt tại các vị trí đầu cuối để bảo vệ các thiết bị điện tử nhạy cảm.

Phân Loại Theo Tiêu Chuẩn UL

Tiêu chuẩn UL 1449 quy định các SPD thành 4 loại Type

1. Type 1: Bảo vệ khỏi xung điện từ lưới điện trước cầu dao, lắp đặt phía trước công tơ điện

2. Type 2: Bảo vệ khỏi xung điện từ lưới điện sau cầu dao, lắp đặt sau cầu dao chính

3. Type 3: Bảo vệ thiết bị nhạy cảm tại ổ cắm, lắp đặt tại ổ cắm điện hoặc gần thiết bị nhạy cảm

4. Type 4: Module tích hợp trong thiết bị điện

Thông Số Kỹ Thuật Quan Trọng

Các Thông Số Điện Quan Trọng

Khi lựa chọn tủ chống sét lan truyền, cần chú ý một số thông số kỹ thuật cơ bản:

1. Dòng phóng định mức (In): Là giá trị cực đại của sóng dòng 8/20μs mà thiết bị có thể chịu được nhiều lần. Thông thường, thiết bị SPD Type 2 có dòng định mức từ 5kA đến 20kA.

2. Dòng phóng tối đa (Imax): Là khả năng cắt dòng tối đa của mỗi cực, thường nằm trong khoảng từ 40kA đến 300kA. Ví dụ, tủ chống sét lan truyền Prosurge PSP-C có khả năng xử lý xung sét lớn lên đến 300kA (8/20 μs)

3. Điện áp hoạt động tối đa (Uc): Là điện áp DC hoặc AC mà thiết bị chống sét lan truyền có thể hoạt động ở trạng thái bình thường. Đối với tủ PDS42VG-230, điện áp hoạt động tối đa là 255 Vac

4. Cấp bảo vệ/Điện áp dư (Up): Là mức điện áp tối đa trên các đầu cuối SPD khi hoạt động. Thông số này càng thấp càng tốt, ví dụ PDS42VG-230 có điện áp dư chỉ 0,8 kV – rất an toàn cho các thiết bị điện tử nhạy cảm

Báo giá thiết bị chống sét lan truyền mới 2025

Đặc Điểm Vật Lý

Tủ điện chống sét thường có kích thước khác nhau tùy theo mục đích sử dụng. Thông thường có chiều cao (H) khoảng 400mm, chiều rộng (W) 300mm, chiều sâu (D) 150mm. Vỏ tủ thường được làm từ vật liệu kẽm cao cấp và được phủ lớp sơn tĩnh điện màu ghi xám, giúp tủ luôn giữ được độ bóng sáng và dễ dàng vệ sinh khi bị bám bụi bẩn

Tủ chống sét lan truyền Prosurge PSP-C được chế tạo với vỏ NEMA 4/4X để đảm bảo chống lại bụi bẩn và nước, phù hợp cho việc sử dụng cả trong nhà lẫn ngoài trời. Đặc biệt, các tủ hiện đại thường tích hợp chức năng giám sát trạng thái làm việc SPD và tự chẩn đoán để nâng cao hiệu suất và khả năng sử dụng, với đèn báo và đèn LED màu để báo trạng thái nguồn và trạng thái bảo vệ của mỗi pha nguồn được bảo vệ

Chống Sét Lan Truyền Là Gì? Các Thiết Bị Tạo Nên Hệ Thống Chống Sét Lan Truyền

Ứng Dụng Và Lợi Ích Của Tủ Chống Sét Lan Truyền

Các Lĩnh Vực Ứng Dụng

Tủ chống sét lan truyền được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

1. Viễn thông: Các trạm thu/phát sóng viễn thông BTS cần được bảo vệ khỏi sét lan truyền để đảm bảo hoạt động liên tục và ổn định

2. Công nghiệp: Nhà xưởng, xí nghiệp với nhiều thiết bị điện công suất lớn cần được bảo vệ khỏi các sự cố do sét gây ra

3. Thương mại: Trung tâm thương mại, ngân hàng với hệ thống thiết bị điện tử hiện đại cần được bảo vệ toàn diện

4. Dân dụng: Các hộ gia đình lắp đặt tủ chống sét lan truyền để bảo vệ các thiết bị điện trong nhà

5. Hệ thống năng lượng tái tạo: Các hệ thống năng lượng mặt trời rất dễ bị tổn thương trước sét đánh và cần được bảo vệ tốt

6. Khu vực đặc biệt: Bệnh viện, trung tâm dữ liệu đòi hỏi độ an toàn và ổn định cao cho các thiết bị điện tử

Lưu ý khi lựa chọn thiết bị chống sét lan truyền

Lợi Ích Khi Sử Dụng

Việc lắp đặt tủ chống sét lan truyền mang lại nhiều lợi ích thiết thực:

1. Bảo vệ thiết bị: Ngăn chặn hư hỏng do xung điện quá áp, giúp kéo dài tuổi thọ của các thiết bị điện và điện tử

2. An toàn cho người sử dụng: Giảm thiểu nguy cơ tai nạn điện do quá áp, bảo vệ tính mạng con người

3. Đảm bảo hoạt động liên tục: Đặc biệt quan trọng đối với các hệ thống không được phép ngừng hoạt động như bệnh viện, trung tâm dữ liệu

4. Tiết kiệm chi phí: Mặc dù có chi phí ban đầu, nhưng việc lắp đặt tủ chống sét lan truyền giúp tiết kiệm chi phí sửa chữa, thay thế thiết bị bị hư hỏng do sét đánh trong dài hạn.

Dịch vụ lắp đặt thiết bị chống sét lan truyền uy tín số 1

Tiêu Chuẩn Và Chứng Nhận

Tiêu Chuẩn Quốc Tế

Tủ chống sét lan truyền cần đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế để đảm bảo chất lượng và hiệu quả bảo vệ:

1. IEC 61643-11: Tiêu chuẩn quốc tế về thiết bị chống sét lan truyền dùng cho hệ thống điện hạ áp

2. EN 61643-11: Phiên bản châu Âu của tiêu chuẩn IEC, quy định các yêu cầu về SPD trong hệ thống điện

3. UL 1449: Tiêu chuẩn Bắc Mỹ về thiết bị bảo vệ quá áp, phân loại SPD thành các loại Type khác nhau

4. IEC 62305: Tiêu chuẩn về bảo vệ chống sét đánh, bao gồm cả các biện pháp bảo vệ chống sét lan truyền

Chứng Nhận Quan Trọng

Các tủ chống sét lan truyền chất lượng thường có các chứng nhận sau:

1. Chứng nhận ANSI/UL1449 4th edition: Chứng nhận về an toàn và hiệu suất của SPD theo tiêu chuẩn Bắc Mỹ

2. Chứng nhận CSA C22.2: Chứng nhận về an toàn điện của Canada

3. Chứng nhận TUV: Một số thiết bị SPD được chứng nhận bởi TUV – tổ chức kiểm định kỹ thuật của Đức

4. Chứng nhận IEEE C62.41: Tiêu chuẩn về thực hành khuyến nghị cho quá áp trong hệ thống điện hạ áp AC

Tủ chống sét lan truyền Prosurge PSP-C được thiết kế với tiêu chuẩn khắc khe nhất: UL1449 4th Type 1 và Type 2 SPD (UL1283 với chức năng theo dõi lọc sóng sin). Điều này đảm bảo thiết bị hoạt động an toàn và hiệu quả trong mọi điều kiện.

Kết Luận

Tủ chống sét lan truyền đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện và các thiết bị điện tử khỏi tác động của sét đánh và xung quá áp. Với cấu tạo đặc biệt tích hợp các thiết bị SPD, tủ chống sét lan truyền có khả năng triệt tiêu các xung điện nguy hiểm, bảo vệ an toàn cho thiết bị và con người. Tùy theo nhu cầu bảo vệ và vị trí lắp đặt, người dùng có thể lựa chọn các loại tủ chống sét lan truyền khác nhau từ Type 1 đến Type 3 theo tiêu chuẩn IEC hoặc UL.

Đối với Việt Nam – quốc gia nằm trong vùng có mật độ sét cao, việc lắp đặt tủ chống sét lan truyền càng trở nên cấp thiết để bảo vệ tài sản và con người. Với sự phát triển của công nghệ, các tủ chống sét lan truyền hiện đại được trang bị nhiều tính năng giám sát, cảnh báo và tự chẩn đoán, giúp nâng cao hiệu quả bảo vệ và dễ dàng bảo trì.

Khi lựa chọn tủ chống sét lan truyền, cần chú ý đến các thông số kỹ thuật quan trọng như dòng phóng tối đa, điện áp hoạt động, cấp bảo vệ, cũng như các chứng nhận đảm bảo chất lượng. Đầu tư vào một hệ thống chống sét lan truyền chất lượng chính là đầu tư cho sự an toàn và bền vững của hệ thống điện.