- Phòng chống sét. - Các phương pháp chống sét. - Thiết bị chống sét. - Thiết bị chống sét là gì. - Công cụ chống sét. - Thiết bị chống sét ống ( PT): ...23. - Chống sét van: ...24. - Chống sét VariSTAR UItraSIL: ...28. - Các phương pháp chống sét:. - Cần phải hướng dẫn giáo dục phòng chống sét an toàn cho con người. - Dưới đây là các phương pháp chống sét. - Theo lý thuyết sóng điện từ thì đây là phương pháp lý tưởng để phòng chống sét. - Có một số phương pháp dạng này cần quan tâm khi tạo lồng Faraday không lý tưởng nhưng khá tốt trong phòng chống sét.. - Phương pháp chống sét truyền thống có hai dạng là: hệ gắn thẳng với nhà và hệ bao quanh hay nằm trên. - Thực nghiệm cho thấy, hệ Franklin không cho hiệu quả chống sét 100%. - Đối với các thiết bị nhạy cảm này cần phải có những thiết bị chống sét chuyên dụng.. - Một số hệ chống sét khác với dạng Franklin nổi lên trong hàng chục năm gần đây.. - Ngày nay chúng ta cần chống sét cho các công trình hiện đại đòi hỏi PPCS có hiệu quả cao. - Nhằm tìm kiếm giải pháp chống sét 100%, các công ty hàng năm đầu tư hàng triệu đôla cho công việc nghiên cứu hút sét bằng laser. - Khó khăn ở chỗ đồng bộ hoá và chi phí cho một cú chống sét bằng phương pháp này có thể nói đắt hơn vàng. - Thiết bị chống sét:. - Thiết bị chống sét là gì?. - Thiết bị chống sét là thiết bị được ghép song song với thiết bị điện để bảo vệ quá điện áp khí quyển. - Để làm được nhiệm vụ trên thiết bị chống sét cần đạ̣t các điều kiện sau đây:. - Đây là yêu cầu cơ bản nhất vì nó liên quan đến tác dụng và lí do tồn tại của thiết bị chống sét. - Do cách điện thường có đặc tính V-s tương đối bằng phẳng và đặc tính V-s của thiết bị chống sét cũng phải bằng phẳng để không xảy ra giao chéo ở khoảng thời gian bé.. - Khi quá điện áp, thiết bị chống sét làm việc (phóng điện) để tản dòng xuống đất đồng thời tạo nên ngắn mạch chạm đất. - Tùy theo các nguyên tắc và biện pháp dập hồ quang khác nhau mà thiết bị chống sét được phân ra các loại chống sét ống, chống sét van, chống sét van - từ,.... - Loại chống sét ống dựa vào các chất sinh khí để tự dập hồ quang (tương tự máy ngắt phụ tải).. - Loại chống sét van có trang bị dập hồ quang hoàn chỉnh hơn dựa trên nguyên tắc chia cắt hồ quang thành nhiều đoạn ngắn và dùng điện trở không đường thẳng để hạn chế trị số dòng điện hồ quang (dòng xoay chiều).. - Loại chống sét van từ có bộ phận dập hồ quang phức tạp hơn chống sét van bởi nó dùng thêm từ trường để di chuyển hồ quang nên dập được hồ quang có trị số dòng điện lớn hơn nhiều.. - Sau khi phóng điện, điện áp còn trên thiết bị chống sét (áp dư) sẽ tác dụng lên cách điện của thiết bị, nếu điện áp này lớn vẫn có thể gây nguy hiểm cho thiết bị điện.. - Với loại khe hở bảo vệ và chống sét ống giảm điện áp dư chủ yếu bằng cách giảm điện trở của bộ phận nối đất (áp dư U dư =Is.RXK).. - Thiết bị chống sét không được làm việc khi có quá điện áp nội bộ:. - Yêu cầu này thực hiện bằng cách điều chỉnh (khoảng cách) khe hở phóng điện của thiết bị chống sét.. - Việc phát huy tác dụng của thiết bị chống sét không những phụ thuộc đặc điểm riêng của chúng mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cải thiện bộ phận nối đất, sơ đồ truyền sóng, phần bảo vệ đoạn tới trạm, vị trí đặt thiết bị chống sét,.... - Công cụ chống sét:. - Thiết bị chống sét ống ( PT):. - Khi có quá điện áp cả hai khe hở sẽ phóng điện dòng điện sét qua chống sét đi vào bộ phận nối đất. - Sau khi hết dòng điện xung kích, sẽ có dòng điện tần số công nghiệp (dòng ngắn mạch chạm đất) đi qua chống sét. - Đặc tính V-s phụ thuộc vào khoảng cách khe hở trong và ngoài của chống sét và có dạng giống như khe hở bảo vệ. - Sau khi phóng điện điện áp dư trên chống sét là phần điện áp giáng trên bộ phận nối đất do đó các nơi đặt chống sét ống cần nối đất tốt. - Khi đặt chống sét ở bất kì điểm nào trong lưới điện cần phải kiểm tra dòng ngắn mạch nối đất tại điểm đó, để đảm bảo chống sét có thể tự dập tắt được hồ quang mà không bị hư hỏng. - Khi chống sét làm việc nhiều lần,. - Khi làm việc, chống sét ống có thải khí bị ion hóa. - Chống sét ống chủ yếu dùng bảo vệ các đường dây không có dây chống sét. - Khó khăn lớn nhất là phải đảm bảo trị số dòng điện ngắn mạch chạm đất tại điểm đặt chống sét nằm trong phạm vi giới hạn trên và dưới của dòng điện cắt. - Khi dùng nó trong hệ thống công suất bé hoặc đặt chống sét ống với mật độ quá dày sẽ không đảm bảo về yêu cầu giới hạn dưới của dòng cắt. - Các nhược điểm đó đã hạn chế việc ứng dụng chống sét ống rộng rãi, thường thay bằng khe hở bảo vệ phối hợp với thiết bị tự động đóng lại để bảo vệ cho đường dây.. - Chống sét van:. - Phần chính của chống sét van là chuỗi khe hở phóng điện ghép nối tiếp với các tấm điện trở không đường thẳng (điện trở làm việc). - Sau khi tản dòng sét sẽ có dòng điện ngắn mạch duy trì bởi nguồn điện áp xoay chiều (ngắn mạch qua điện trở làm việc) đi qua chống sét van, dòng này gọi là dòng kế tục. - Chính do tính chất cho qua dòng điện lớn khi điện áp lớn và ngăn dòng điện khi điện áp bé nên loại chống sét này được gọi là chống sét van. - Trị số điện áp cực đại ở tần số công nghiệp mà chống sét van có thể dập tắt hồ quang của dòng điện kế tục gọi là điện áp dập hồ quang, đó là một trong các tham số chủ yếu của chống sét van.. - Các tham số của chống sét van: Ngoài điện áp dập hồ quang chống sét van còn các tham số sau:. - Sự làm việc của chống sét van bắt đầu từ việc chọc thủng các khe hở phóng điện và kết thúc bằng việc dập tắt hồ quang của dòng điện kế tục cũng ngay tại khe hở này. - Trong các biện pháp dập hồ quang của chống sét chủ yếu vẫn là tìm biện pháp hiệu quả nhất để tăng giới hạn dòng điện kế tục, điều này không chỉ liên quan đến sự làm việc của chống sét mà còn giảm mức cách điện xung kích của thiết bị cần bảo vệ. - Với chống sét van từ (dùng từ trường dập hồ quang) nâng giới hạn lên đến 250A nên tấm điện trở không đường thẳng sẽ dùng ít hơn, điện áp dư chống sét giảm và yêu cầu về mức cách điện xung kích thiết bị cũng giảm, để tăng năng lực. - cho qua dòng điện ta tăng đường kính tấm 150mm dòng kế tục cho phép lên tới tăng gấp đôi tấm chống sét van 100mm). - Chống sét van từ:. - Trong chống sét van từ, dưới tác dụng của từ trường hồ quang giữa các điện cực sẽ di chuyển dưới tốc độ lớn dọc theo khe hở vòng xuyến, do đó sẽ dễ bị thổi tắt. - Do đó chống sét van từ còn có khả năng hạn chế phần lớn các loại quá dòng nội bộ trong lưới điện này.. - Van chống sét oxit kim loại:. - Điểm làm việc có điện áp thường xuyên Chống sét van đã thay đổi một cách cơ bản trong khoảng hơn 20 năm trở lại đây cả về cấu trúc lẫn nguyên lí làm việc. - Chúng được biết đến như loại van chống sét ôxit kim loại (MO).. - Van chống sét MO không “phóng điện” do vậy không định nghĩa điện áp phóng điện. - Khi điện áp tăng, van chống sét chuyển ngay từ trị số điện trở lớn sang điện trở nhỏ theo dạng đặc tính U-I. - Khi điện áp giảm lại, van chống sét lại duy trì tính dẫn điện kém.. - Mức bảo vệ của van chống sét MO được xác định bằng điện áp dư của nó.. - Điện áp dư được định nghĩa như giá trị đỉnh của điện áp ở đầu cực van chống sét khi có dòng điện sét chạy qua.. - Van chống sét được sử dụng để bảo vệ thiết bị và trạm quan trọng (đặc biệt là máy biến áp điện lực) chống lại quá điện áp khí quyển và quá điện áp đóng mở.. - Khi thiết kế và lựa chọn van chống sét thông dụng, cần lưu ý điện áp đánh thủng và điện áp đệm. - Ngoài ra van chống sét MO được chọn theo các tiêu chuẩn sau đây:. - Chống sét VariSTAR UItraSIL:. - Chống sét UItraSIL sử dụng loại vật liệu ưu việt hiện nay được chấp nhận rộng rãi trong công nghiệp là cao su cone làm vỏ bọc. - Việc dùng các đĩa MOV (điện trở phi tuyến oxid kẽm) với các đặc tính điện học cao cấp làm cho chống sét loại UItraSIL có khả năng bảo vệ quá điện áp hơn hẳn cho các lưới phân phối. - Chống sét UIt raSIL có các loại 5kA và 10kA, cấp 1 theo tiêu chuẩn IEC-99- 4.. - Chống sét UItraSIL gồm một chồng các đĩa MOV với hai điện cực ở hai đầu.. - Sau khi lắp ráp, mỗi chống sét đều phải trải qua một loạt các thử nghiệm hầu bảo đảm khả năng làm việc cao nhất.. - Chống sét UitraSIL 10kV và mặt cắt minh họa cao su silicone còn có khả năng kháng sự sinh sôi của nấm mốc, và không bắt cháy. - Khi dòng sự cố là 20 kA hay lớn hơn, bộ phận cách li (tùy chọn) sẽ hoạt động và cách li phần đầu nối đất của chống sét. - Chống sét UItraSIL có hoạt động giống như các chống sét không khe hở khác. - Trong điều kiện xác lập, điện áp trên chống sét là điện áp pha của lưới điện.. - Khi có quá điện áp, lập tức chống sét giới hạn quá điện áp ở mức bảo vệ cần thiết bằng cách dẫn dòng xung xuống đất. - Khi tình trạng quá điện áp đã qua rồi, chống sét quay trở về tình trạng cách điện như trước, và chỉ dẫn dòng rò rất nhỏ.. - Do đó để lựa chọn chống sét cần lưu ý:. - Định mức của chống sét là giá trị điện áp pha ở tần số công nghiệp lớn nhất mà chống sét được thiết kế và thử nghiệm theo tiêu chuẩn IEC.. - Chống sét không khe hở phải được lựa chọn đầy đủ với các phụ kiện, chịu đựng được điện áp pha ở tần số công nghiệp trong tất cả các điều kiện vận hành của hệ thống.. - Lựa chọn chống sét dựa vào mức độ nối đất của hệ thống. - Khi có sự cố một pha chạm đất, trong điều kiện điện áp hệ thống có giá trị lớn nhất, điện áp định mức của chống sét được chọn phải lớn hơn điện áp tăng cao trên các pha không chạm đất. - Tuy vậy, tùy theo điều kiện làm việc cụ thể của hệ thống mà có thể lựa chọn điện áp định mức của chống sét một cách thích hợp miễn là không vi phạm khả năng chịu đựng quá điện áp tạm thời của chống sét. - Các sự cố trên lưới điện có thể gây ra các quá điện áp tạm thời tần số công nghiệp với giá trị vượt quá mức điện áp làm việc liên tục MCOV hoặc ngay cả điện áp định mức chống sét có thể chịu đựng.. - Bảng 1: Lựa chọn điện áp định mức của chống sét VariSTAR. - Định mức của chống sét (kV). - Trong một số các điều kiện làm việc đặc biệt của hệ thống như khi đóng điện máy biến áp với một số kiểu đấu dây nhất định và hiện tượng cộng hưởng có thể xảy ra, các chống sét lúc ấy sẽ chịu các quá điện áp.. - Giải pháp chống sét đánh trực tiếp tiên tiến đang được sử dụng phổ biến hiện nay là sử dụng kim thu sét theo công nghệ phóng điện sớm (LPI). - Thế nhưng người ta cũng thường lợi dụng đặc tính của những vật thể cao chót vót, để bảo vệ các toà nhà tránh được sét đánh, chính là lắp đặt cột chống sét. - Cột chống sét chính là các thanh kim loại nằm trên đỉnh các toà nhà cao, phần dưới nối tiếp với mặt đất. - Vì vậy Franklin chỉ an ủi bà mấy câu rồi về phòng đọc của mình, bắt đầu vẽ thiết bị chống sét cho mình.. - Cột thu lôi chống sét: