Download miễn phí Giới thiệu hệ thống chống sét System 3000 (của hãng GLT – Uc) và các phần mềm liên quan.
Phương án 1: dùng nhiều cọc và cáp đồng thời với nhau theo dạng hình tia hay vòng khép kín.
Phương án 2 : dùng than muối hay đất mượn để cải tạo đất và dùng sơ đồ cọc như phương án 1.
Phương án 3 : dùng hóa chất GEMdo công ty chống sét Toàn Càu cung cấp và dùng sơ đồ cọc như phương án 1(dùng GEM được đổ các cọc vào các đồng ).
*. Tính ưu - khuyết điểm của từng phương án .
Phương án 1 : tốn rất nhiều cọc và cáp đồng do điện trở suất của đất rất lớn nên số lượng va cáp đồng tăng, chi phí vận hành cao, tốn nhiều nhân công, khó kiểm tra khi có sự cố nên không chọn phương án 1 để thiết kế cho trạm.
Phương án 2 : giảm tối thiểu về số lượng cọc và cáp đồng nhưng chi phí vận hành cả khối lượng đất mượn cao cũng như chi phí cho việc đào hố để đặt kối đất mượn rất tốn kém. Do địa hình trạm là đất núi nên phương án 2 ta không thể chọn được. Mặc dù có giảm đáng kể về số lượng cọc và cáp đồng bù lại chi phí khác lại tăng cao.
Phương án 3 : giảm tối thiểu số lượng cọc và cáp đồng, điện trở nối đất giảm theo yêu cầu, dễ kiểm tra, chi phí vận hành ít, dễ lắp đặt và tính toán.
Vậy để an toàn cho người làm việc cũng như bảo vệ hệ thống an toàn nên chọn phương án 3 để thiết kế cho hệ thống nối đất.
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
You must be registered for see links
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
bày trong bảng 4.2.
Bảng 4.2: Quan hệ mức bảo vệ với biên độ dòng sét và điện tích tiên đạo sét
Điện tích tiên đạo(Q)
Dòng tiên đạo(I)
Khả năng xuất hiện
Cấp bảo vệ
0,5C
0,9C
1,5C
6,5KA
10KA
16KA
98%
93%
85%
Cao
Trung bình
Chuẩn
Như vậy từ bảng 4.2 có thể xác định mức bảo vệ theo các đặc tính thống kê về sét.
Tùy thuộc vào tầm quan trọng của công trình xây dựng quyết định chọn mức bảo vệ thích hợp trong thiết kế chống sét.
2.2.9. Bán kính bảo vệ: (Bán kính vùng thu):
Vùng thu sét là vùng không gian trên đầu thu mà khi có một tia sét đi vào vùng đó, sẽ được một tia phóng lên đón lấy(Phương pháp tính thể hấp thu).
Vùng thu sét được xây dựng từ một bán cầu khoảng cách phóng (bán cầu có bán kính là khoảng cách phóng lên một tia tiên đạo của đầu thu) và một parabol giới hạn bán cầu đó.
bề mặt qủa cầu
Raaa
Ra
h
đường đồng khả năng
vùng thu
Hình 7.2 cho thấy cách xác bán kính bảo vệ Ra của đầu thu từ thể tích vùng thu
Bán kính bảo vệ của Dynasphere theo các tham số thống kê thay đổi theo từng dự án chống sét, cụ thể thay đổi theo cấp bảo vệ, chiều cao của công trình ,...(trình bày trong bảng 5.2).
Hình 4.2
Bảng5.2: Bán kính thu hút sét của điện cực phát xạ sớm Dynasphere
Độ cao của công trình, m
Độ cao của cột, m
Độ cao của Dynasphere, m
Bán kính thu hút sét (m) theo mức bảo vệ
Rất cao Cao Chuẩn
98% 93% 85%
5
10
15
20
25
30
40
50
60
70
80
90
100
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
10
15
20
25
30
35
45
55
65
75
85
95
105
35
45
48
55
60
62
67
69
71
73
73
73
73
47
60
66
75
83
86
95
100
100
100
100
100
100
60
77
84
97
107
112
120
120
120
120
120
120
120
2.2.10. Xác định vị trí đặt đầu thu:
Đầu thu sét Dynasphere được lắp đặt ở độ cao 5m trên điểm cao nhất của công trình cần được bảo vệ.và có độ cao cách mặt đất tối thiểu là 10m.
Một hay nhiều đầu thu Dynasphere được đặt trên công trình sao cho vùng thu của nó phủ lắp các vùng thu của các điểm cạnh tranh của cấu trúc (đỉnh nhô ra, góc nhọn, gờ mái ...) hay nói cách khác bán kính vùng thu của Dynasphere phải bao trùm các bán kính vùng thu của các điểm cạnh tranh.
Hình 5.2
2.3. Giá đỡ đầu dynasphere:
- Giá đỡ có một ống hình trụ sợi thủy tinh cách điện. cao tối thiểu 1,15m.
- Ống phải có bề dày thành tối thiểu 4mm và đường kính cho phép lắp vừa đầuthu và dây thu lôi sẽ đi bên trong ống.
- Giá đỡ phải siết chặt vào cấu trúc khác có dây buộc nơi cần thiết để giữ cho đầu tiếp điện trên không và hệ thống cột đứng vững với vận tốc gió tối đa trong vùng. Sự lắp đặt giá đỡ đủ cứng để đảm bảo độ lệch tối đa của đầu thu dưới điều kiện vận tốc gió cực mạnh sẽ không quá 100mm. Sự lắp đặt giá đỡ phải có tần số rung tự nhiên ban đầu với vận tốc gió ít nhất 2 lần vận tóc gió thiết kế tối đa cho vùng.
2.4. Dây Ericore:
Kỹ thuật gần đây nhất trong việc dẫn năng lượng sét xuống đất là dùng một dây dẫn xuống bọc cách điện. Dây Ericore được thiết kế với 2 màng chắn và một màng bọc dẫn điện bên ngoài ,vật liệu không dẫn điện được chọn lọc kỹ đảm bảo sự cách điện dưới điều kiện xung điện cao.
2.4.1. Cấu tạo dây Ericore:
Gồm một dây dẫn căng ở giữa bao bọc bằng lõi nhựa. Lớp thứ 2 là một dây đồng xoắn ốc, tiết diện hiệu dụng 50mm2 là lớp dẫn dòng chính, được cách điện sơ cấp bao bọc. Băng bọc bằng băng đồng bọc bên ngoài cách điện sơ cấp và nó được cách điện thứ cấp bao bọc. Cách điện thứ cấp được một lá kim loại bao bọc mà bên ngoài có vỏ bọc dẫn điện. Nếu bỏ phần ở giữa là lõi nhựa. Kết cấu giống như một vật dẫn trung thế.
Đường kính ngoài của dây Ericore nhỏ hơn 40mm. Điện áp xung dạng sóng 1,2/50ms giữa các lớp dẫn điện không nhỏ hơn 250KV. Lớp dẫn điện chính được nối trực tiếp với đầu của một đầu tiếp điện trên không. Trong 3m cuối tiếp đất dây thu lôi được đặt trong ống bảo vệ PVC dày tối thiểu 3mm để tránh hư hại cơ và làm tăng độ an toàn cho con người. Dây thu lôi được lắp đặt theo sự chỉ dẫn của nhà chế tạo, có bán kính uốn cong cho phép không được nhỏ hơn 0,5m. Dây dẫn xuống được gắn chặt vào công trình xây dựng bằng các kẹp kim loại, khoảng cách giữa các kẹp ít nhất là 2m.
Hình 6.2
2.4.2. Đặc tính kỹ thuật:
Dây Ericore là một tiến bộ quan trọng trong kỹ thuật chống sét. Có ý kiến cho rằng vật liệu cách điện có thể không chịu được điện áp do phóng điện sét áp đặt. Tuy nhiên các thử nghiệm tương đối đơn giản cho thấy điện dung ghép giữa vật dẫn và kiến trúc làm cho vật dẫn bám theo điện áp trên kiến trúc. Điều này làm giảm hiệu điện thế và đặt áp nhỏ hơn vào vật cách điện. Để hiểu hơn giá trị kỹ thuật của dây này cần ôn lại những vấn đề liên quan với dây dẫn sét thường, hình 6.2 cho thấy sự tự cảm của một dây dẫn sét thường gây ra điện thế rất cao.
E = IR + Ldi/dt
Dòng điện sét : I = 30 KA
L =1,6mH/m
dt = 1ms
60 m dây đồng 35 mm2
Suy ra : E = 195 + 48000 = 48195V/m
Hình 7.2 : Aûnh hưởng của L với một dây dẫn sét
Giá trị tự cảm 1,6mH/m được xem là rất nhỏ. Tuy nhiên khi dòng điện bị kích nó có thể tăng lên với vận tốc 1010A/s, ảnh hưởng của sự tự cảm này trở nên quan trọng. Ví dụ: Một dây dài 60m sẽ tăng lên đến giá trị hơn một triệu Volt với một sự phóng điện trung bình.
Vì lý do thẩm mỹ, điều này dẫn đến việc dây dẫn sét có những góc bẽ cong. Sự tự cảm gia tăng do những góc bẻ cong làm tăng điện thế dẫn đến cắt điện hay sự phóng điện biên như được chỉ trong hình 8.2. Tòa nhà luôn bị điện hóa và ở đó tồn tại nguy cơ phóng điện biên.
Hình 8.2: Những nguy hiểm đối với dây thu lôi thông thường
Một dây Ericore khắc phục được các hiểm họa trên và hơn nữa còn cho phép đi dây bên trong tòa nhà. Để hiểu được điều này xảy ra như thế nào cần so sánh hiệu ứng điện tạm thời của dây thu lôi thường và dây Ericore lúc phóng sét.
Hình 9.2 :Cơ chế phóng điện biên của dây dẫn thường
Hình 9.2 cho thấy điều kiện về điện trước khi sét đánh và trong khi truyền điện xuống đất. Khi dẫn dòng sét dây thu lôi đột nhiên bị kích thích với một điện cực trái dấu với mặt đất. Điều này gây nên điện trường mạnh giữa dây dẫn, hệ thống điện và tòa nhà, những cái này gây nên sự nẹt điện biên bên hông.
Trường hợp dây dẫn Ericore được biểu thị trong hình 10.2 có thể thấy lớp vỏ ngoài hoạt động như một lá chắn cho những vật khác và sự nguy hiểm về nẹt điện hoàn toàn có thể bị loại bỏ. Nhờ lớp vỏ ngoài Ericore ta có thể đi dây bên trong công trình mà vẫn an toàn.
Hình 10.2
ây Ericore cực tiểu hóa phóng điện biên
2.4.3. Ưu điểm của dây Ericore:
- Dẫn dòng xung sét xuống đất an toàn .
- Chỉ cần một dây dẫn.
- Lựa chọn được đường dẫn sét, đi ngầm bên trong công trình.
- Kín đáo và thẩm mỹ.
- Khả năng phóng điện biên được loại bỏ.
- Không cần nối đặc biệt, trừ đối với thép xây dựng nối với tiếp địa chống sét.
- Sự lắp đặt dây dẫn Ericore với hệ thống tiếp đất đơn có chi phí thấp hơn bất cứ hệ thống chống sét nào của kỹ thuật cổ điển.
2.5. Thiết bị đếm sét:
Thiết bị đếm sét là một m
Bảng 4.2: Quan hệ mức bảo vệ với biên độ dòng sét và điện tích tiên đạo sét
Điện tích tiên đạo(Q)
Dòng tiên đạo(I)
Khả năng xuất hiện
Cấp bảo vệ
0,5C
0,9C
1,5C
6,5KA
10KA
16KA
98%
93%
85%
Cao
Trung bình
Chuẩn
Như vậy từ bảng 4.2 có thể xác định mức bảo vệ theo các đặc tính thống kê về sét.
Tùy thuộc vào tầm quan trọng của công trình xây dựng quyết định chọn mức bảo vệ thích hợp trong thiết kế chống sét.
2.2.9. Bán kính bảo vệ: (Bán kính vùng thu):
Vùng thu sét là vùng không gian trên đầu thu mà khi có một tia sét đi vào vùng đó, sẽ được một tia phóng lên đón lấy(Phương pháp tính thể hấp thu).
Vùng thu sét được xây dựng từ một bán cầu khoảng cách phóng (bán cầu có bán kính là khoảng cách phóng lên một tia tiên đạo của đầu thu) và một parabol giới hạn bán cầu đó.
bề mặt qủa cầu
Raaa
Ra
h
đường đồng khả năng
vùng thu
Hình 7.2 cho thấy cách xác bán kính bảo vệ Ra của đầu thu từ thể tích vùng thu
Bán kính bảo vệ của Dynasphere theo các tham số thống kê thay đổi theo từng dự án chống sét, cụ thể thay đổi theo cấp bảo vệ, chiều cao của công trình ,...(trình bày trong bảng 5.2).
Hình 4.2
Bảng5.2: Bán kính thu hút sét của điện cực phát xạ sớm Dynasphere
Độ cao của công trình, m
Độ cao của cột, m
Độ cao của Dynasphere, m
Bán kính thu hút sét (m) theo mức bảo vệ
Rất cao Cao Chuẩn
98% 93% 85%
5
10
15
20
25
30
40
50
60
70
80
90
100
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
10
15
20
25
30
35
45
55
65
75
85
95
105
35
45
48
55
60
62
67
69
71
73
73
73
73
47
60
66
75
83
86
95
100
100
100
100
100
100
60
77
84
97
107
112
120
120
120
120
120
120
120
2.2.10. Xác định vị trí đặt đầu thu:
Đầu thu sét Dynasphere được lắp đặt ở độ cao 5m trên điểm cao nhất của công trình cần được bảo vệ.và có độ cao cách mặt đất tối thiểu là 10m.
Một hay nhiều đầu thu Dynasphere được đặt trên công trình sao cho vùng thu của nó phủ lắp các vùng thu của các điểm cạnh tranh của cấu trúc (đỉnh nhô ra, góc nhọn, gờ mái ...) hay nói cách khác bán kính vùng thu của Dynasphere phải bao trùm các bán kính vùng thu của các điểm cạnh tranh.
Hình 5.2
2.3. Giá đỡ đầu dynasphere:
- Giá đỡ có một ống hình trụ sợi thủy tinh cách điện. cao tối thiểu 1,15m.
- Ống phải có bề dày thành tối thiểu 4mm và đường kính cho phép lắp vừa đầuthu và dây thu lôi sẽ đi bên trong ống.
- Giá đỡ phải siết chặt vào cấu trúc khác có dây buộc nơi cần thiết để giữ cho đầu tiếp điện trên không và hệ thống cột đứng vững với vận tốc gió tối đa trong vùng. Sự lắp đặt giá đỡ đủ cứng để đảm bảo độ lệch tối đa của đầu thu dưới điều kiện vận tốc gió cực mạnh sẽ không quá 100mm. Sự lắp đặt giá đỡ phải có tần số rung tự nhiên ban đầu với vận tốc gió ít nhất 2 lần vận tóc gió thiết kế tối đa cho vùng.
2.4. Dây Ericore:
Kỹ thuật gần đây nhất trong việc dẫn năng lượng sét xuống đất là dùng một dây dẫn xuống bọc cách điện. Dây Ericore được thiết kế với 2 màng chắn và một màng bọc dẫn điện bên ngoài ,vật liệu không dẫn điện được chọn lọc kỹ đảm bảo sự cách điện dưới điều kiện xung điện cao.
2.4.1. Cấu tạo dây Ericore:
Gồm một dây dẫn căng ở giữa bao bọc bằng lõi nhựa. Lớp thứ 2 là một dây đồng xoắn ốc, tiết diện hiệu dụng 50mm2 là lớp dẫn dòng chính, được cách điện sơ cấp bao bọc. Băng bọc bằng băng đồng bọc bên ngoài cách điện sơ cấp và nó được cách điện thứ cấp bao bọc. Cách điện thứ cấp được một lá kim loại bao bọc mà bên ngoài có vỏ bọc dẫn điện. Nếu bỏ phần ở giữa là lõi nhựa. Kết cấu giống như một vật dẫn trung thế.
Đường kính ngoài của dây Ericore nhỏ hơn 40mm. Điện áp xung dạng sóng 1,2/50ms giữa các lớp dẫn điện không nhỏ hơn 250KV. Lớp dẫn điện chính được nối trực tiếp với đầu của một đầu tiếp điện trên không. Trong 3m cuối tiếp đất dây thu lôi được đặt trong ống bảo vệ PVC dày tối thiểu 3mm để tránh hư hại cơ và làm tăng độ an toàn cho con người. Dây thu lôi được lắp đặt theo sự chỉ dẫn của nhà chế tạo, có bán kính uốn cong cho phép không được nhỏ hơn 0,5m. Dây dẫn xuống được gắn chặt vào công trình xây dựng bằng các kẹp kim loại, khoảng cách giữa các kẹp ít nhất là 2m.
Hình 6.2
2.4.2. Đặc tính kỹ thuật:
Dây Ericore là một tiến bộ quan trọng trong kỹ thuật chống sét. Có ý kiến cho rằng vật liệu cách điện có thể không chịu được điện áp do phóng điện sét áp đặt. Tuy nhiên các thử nghiệm tương đối đơn giản cho thấy điện dung ghép giữa vật dẫn và kiến trúc làm cho vật dẫn bám theo điện áp trên kiến trúc. Điều này làm giảm hiệu điện thế và đặt áp nhỏ hơn vào vật cách điện. Để hiểu hơn giá trị kỹ thuật của dây này cần ôn lại những vấn đề liên quan với dây dẫn sét thường, hình 6.2 cho thấy sự tự cảm của một dây dẫn sét thường gây ra điện thế rất cao.
E = IR + Ldi/dt
Dòng điện sét : I = 30 KA
L =1,6mH/m
dt = 1ms
60 m dây đồng 35 mm2
Suy ra : E = 195 + 48000 = 48195V/m
Hình 7.2 : Aûnh hưởng của L với một dây dẫn sét
Giá trị tự cảm 1,6mH/m được xem là rất nhỏ. Tuy nhiên khi dòng điện bị kích nó có thể tăng lên với vận tốc 1010A/s, ảnh hưởng của sự tự cảm này trở nên quan trọng. Ví dụ: Một dây dài 60m sẽ tăng lên đến giá trị hơn một triệu Volt với một sự phóng điện trung bình.
Vì lý do thẩm mỹ, điều này dẫn đến việc dây dẫn sét có những góc bẽ cong. Sự tự cảm gia tăng do những góc bẻ cong làm tăng điện thế dẫn đến cắt điện hay sự phóng điện biên như được chỉ trong hình 8.2. Tòa nhà luôn bị điện hóa và ở đó tồn tại nguy cơ phóng điện biên.
Hình 8.2: Những nguy hiểm đối với dây thu lôi thông thường
Một dây Ericore khắc phục được các hiểm họa trên và hơn nữa còn cho phép đi dây bên trong tòa nhà. Để hiểu được điều này xảy ra như thế nào cần so sánh hiệu ứng điện tạm thời của dây thu lôi thường và dây Ericore lúc phóng sét.
Hình 9.2 :Cơ chế phóng điện biên của dây dẫn thường
Hình 9.2 cho thấy điều kiện về điện trước khi sét đánh và trong khi truyền điện xuống đất. Khi dẫn dòng sét dây thu lôi đột nhiên bị kích thích với một điện cực trái dấu với mặt đất. Điều này gây nên điện trường mạnh giữa dây dẫn, hệ thống điện và tòa nhà, những cái này gây nên sự nẹt điện biên bên hông.
Trường hợp dây dẫn Ericore được biểu thị trong hình 10.2 có thể thấy lớp vỏ ngoài hoạt động như một lá chắn cho những vật khác và sự nguy hiểm về nẹt điện hoàn toàn có thể bị loại bỏ. Nhờ lớp vỏ ngoài Ericore ta có thể đi dây bên trong công trình mà vẫn an toàn.
Hình 10.2
ây Ericore cực tiểu hóa phóng điện biên2.4.3. Ưu điểm của dây Ericore:
- Dẫn dòng xung sét xuống đất an toàn .
- Chỉ cần một dây dẫn.
- Lựa chọn được đường dẫn sét, đi ngầm bên trong công trình.
- Kín đáo và thẩm mỹ.
- Khả năng phóng điện biên được loại bỏ.
- Không cần nối đặc biệt, trừ đối với thép xây dựng nối với tiếp địa chống sét.
- Sự lắp đặt dây dẫn Ericore với hệ thống tiếp đất đơn có chi phí thấp hơn bất cứ hệ thống chống sét nào của kỹ thuật cổ điển.
2.5. Thiết bị đếm sét:
Thiết bị đếm sét là một m