Vùng bảo vệ và góc bảo vệ trong chống sét

Trong chống sét, “Vùng bảo vệ” và “Góc bảo vệ” là hai khái niệm quan trọng giúp đảm bảo an toàn cho các cấu trúc và thiết bị khỏi nguy cơ bị sét đánh. Trong bài viết này, Sét Toàn Cầu sẽ giải thích hai khái niệm vùng bảo vệ và góc bảo vệ trong chống sét và tại sao chúng cần thiết trong việc bảo vệ chống sét hiệu quả.

Vùng bảo vệ và góc bảo vệ trong chống sét là gì?

Vùng bảo vệ

Vùng bảo vệ là không gian nơi các bộ phận chống sét tạo ra một vùng an toàn bằng cách thu tia sét và chống lại dòng điện phóng ra từ sét. Chiều cao và hình dạng của vùng bảo vệ thay đổi tùy thuộc vào chiều cao của công trình hoặc thiết bị thu sét. 

Trong trường hợp các công trình có chiều cao dưới 20m, vùng bảo vệ thường được xác định như một hình nón, với đỉnh là phần thu sét và đáy là mặt đất. Tuy nhiên, với các công trình cao hơn 20m, cần có các thiết bị bổ sung để đảm bảo bảo vệ hiệu quả. 

Các bộ phận thu sét ngang cũng tạo ra vùng bảo vệ hình nón, với đỉnh nằm trên dây thu sét và đỉnh nón trải dài từ điểm đầu đến điểm cuối của dây.

Góc bảo vệ

Trong trường hợp các công trình có chiều cao không quá 20m, góc bảo vệ là góc giữa cạnh của hình nón với phương thẳng đứng tại đỉnh của hình nón. Tuy nhiên, độ lớn của góc bảo vệ không thể xác định một cách chính xác do phụ thuộc vào độ lớn của cú sét đánh và sự hiện diện của các vật thể dẫn điện. Những vật thể này có thể tạo ra các đường nối đất độc lập với hệ thống chống sét.

Khi góc bảo vệ giảm đi, khả năng bảo vệ của hệ thống chống sét sẽ tăng lên. Đối với các công trình cao hơn 20m, góc bảo vệ của bộ phận dẫn sét cũng tương tự như đối với các công trình thấp hơn 20m. Tuy nhiên, công trình cao hơn 20m có nguy cơ bị sét đánh vào phía bên cạnh, do đó, cần xác định thể tích được bảo vệ bằng phương pháp hình cầu lăn.

Về phương pháp hình cầu lăn

Phương pháp “hình cầu lăn” là một cách tiếp cận để xác định các phần không được bảo vệ chống sét của các công trình phức tạp với nhiều mô đun. Phương pháp này dựa trên việc hiểu nguyên lý tiếp xúc của đầu tích điện sét với công trình.

Nguyên lý tiếp xúc của đầu tích điện sét tới công trình

Trước khi sét xuất hiện, đầu tích điện của sét thường hình thành trên các đám mây dông và dần dần hạ thấp về mặt đất. Khi đầu tích điện sét tiếp xúc với mặt đất, quá trình điện ngược dấu xảy ra, tạo ra trường điện giữa hai mảng tích điện trái dấu. Trong khi trường điện này tăng dần, đầu tích điện ở phía dưới có thể phóng lên để gặp đầu tích điện sét hướng xuống từ trên cao, tạo thành tia sét.

Tia sét thường đánh xuống mặt đất hoặc các công trình ở những vị trí mà đầu tích điện hướng lên từ mặt đất. Chúng có thể điều này xảy ra tại các điểm có cường độ điện trường cao nhất và có thể phóng thẳng lên trời mà không bị cản trở, có thể đi theo nhiều hướng khác nhau để gặp đầu tích điện sét từ trên cao. Điều này có thể giải thích tại sao sét thường đánh vào mặt bên của các công trình cao, mặc dù thông thường, sét không đánh vào phần công trình nằm dưới góc 45 độ từ điểm bảo vệ cao nhất.

Xem thêm: hệ thống chống sét

Trong việc đảm bảo an toàn cho các công trình và thiết bị khỏi nguy cơ bị sét đánh, việc hiểu và áp dụng khái niệm vùng bảo vệ và góc bảo vệ là vô cùng quan trọng. Vùng bảo vệ và góc bảo vệ giúp xác định phạm vi và góc độ mà các hệ thống chống sét có thể bảo vệ được. 

Điều này cung cấp cho chúng ta những thông tin quan trọng để thiết kế và triển khai các biện pháp chống sét hiệu quả, từ đó giảm thiểu nguy cơ mất mát về người và tài sản do sét đánh gây ra. Với sự hiểu biết và ứng dụng đúng đắn về vùng bảo vệ và góc bảo vệ, chúng ta có thể tăng cường khả năng bảo vệ cho các công trình và cộng đồng trước những hiểm họa từ sét, góp phần tạo ra môi trường sống an toàn và bền vững hơn.