6.2.1. Những vấn đề hiện nay.
Sự cảm ứng quá điện áp, quá trình quá độ do bởi sét đánh, các hậu quả của đóng cắt mạch điện, của sự cố lưới điện… và nhiều hiện tượng khác do người ta tạo nên có thể là một trong nhiều nguyên nhân làm hư hỏng các trang bị động lực, các máy tính các trang thiết bị trong mạng lưới thông tin viễn thông… mà trong quá trình vận hành rất khó phát hiện. Sơ bộ, qua thống kê cho thấy rằng khoảng 70% các sự cố là do bởi quá điện áp, quá trình quá độ tữ
các đường dây điện lực, các đường dây dữ liệu đi vào các thiết bị động lực và các thiết bị thông tin viễn thông…
Nhiều vấn đề đã được đề cập đến một cách cấp bách trong những năm gần đây vì các trang thiết bị điện tử đã trở thành các trang thiết bị sử dụng ngày càng nhiều và rất phổ biến, mạng lưới vi tính đã phát triển rộng khắp trong nhiều ngành công nghiệp.
Hậu quả không mong muốn do sét đánh hoặc do quá điện áp thường gây thảm hoạ rất lớn cho các công trình. Điều này không chỉ dẫn đến các trang thiết bị có giá trị buộc phải thay thế mà còn gây tổn thất rất lớn về mặt kinh tế.
Tháng 5 năm 1997, hai doanh nghiệp kỹ thuật lớn là: Doanh nghiệp kỹ thuật chống sét trên toàn thế giới gọi tắt là GLT (Global Light Technologies) và doanh nghiệp Hợp tác quốc tế gọi tắt là ERICO (ERICO- Internationnal Corporaion) đã tuyên bố liên kết nhau để trở thnàh doanh nghiệp lớn chuyên sản xuất các sản phẩm bảo vệ thuộc ngành điện.
Liên doanh kỹ thuật chống sét ERICO được thành lập gần đây, bây giời đã trở thành: " Trung tâm chuyên ngành bảo vệ chống sét, bảo vệ quá điện áp quá trình quá độ và quá trình chuyển đổi năng lượng". Liên doanh này có các tiềm năng sau:
+ Bảo vệ chống sét trên phạm vi toàn thế giới.
+ Sản xuất những sản phẩm thi công trog lĩnh vực nối đất + Bảo vệ quá điện áp và trang bị điều phối năng lượng.
+ Cung cấp ácc chuyên viên chuyên lắp đặt các sản phẩm trên Theo các thông tin được biết, cho đến nay, những kết quả đạt được trong các lĩnh vực trên, chứng tỏ liên doanh kỹ thuật chống sét
ERICCO có nhiều thiết bị tốt và đáng tin cậy.
6.2.2. Các hệ thống bảo vệ chống sét hiện nay.
Hệ thống bảo vệ chống sét cơ bản gồm: Một bộ phận thu bắt sét đặt trong không trung, được nối với một dây dẫn đưa xuống, đầu kia của dây này được nối với mạng lưới nằm trong đất gọi là hệ thống nối đất.
Nhà khoa học Franklin đã có công khám phá ra những nguyên tắc cơ bản của việc bảo vệ sét đánh từ những năm 1750. Mặc dù có nhiều tiến bộ khổng lồ trong nhiều lĩnh vực của kỹ thuật chống sét trong hơn 240 năm qua. Song mới chỉ qua 3 thập kỷ sau này, trong lĩnh vực chống sét, mới xuất hiện sự phát triển của nhiều đầu thu sét đặt tron không trung. Nhìn chung chúng được xếp vào hai loại chính.
+ Loại theo tập quán kinh điển, đó là dạng đầu thu của cột thu lôi thông thường đặt trên cơ sở trên những thành tựu nghiên cứu của tiến sĩ A.J.Eriksson. Những thông số thiết kế được sử dụng bao gồm: chiều cao cấu trúc công trình, sự tăng cường trường của hình dáng và hình ciếu của cấu trúc, chiều cao địa điểm và vận tốc lan truyền tương đối của dòng sét đánh tiên đạo. Dòng tiên đạo đi xuống và đến gần một điểm trên mặt đất, một bán cầu khoảng cách đánh được thiết lập kể từ điểm này. Bán kính của nó phụ thuộc vào điện tích ở đầu dòng tiên đạo và tương ứng với khoảng cách mà ở đấy sự tăng cường trường điện sẽ vượt quá giá trị tới hạn.
Giá trị này đánh dấu sự tăng cường của trường điện đã trở nên khá đầy đủ để phóng một dòng đón bắt lên phía trên về dòng tiên đạo.
Khi những điều kiện tới hạn đã được, nếu mức độ điện tích càng lớn thì khoảng cách giữa dòng tiên đạo và điểm bắt càng lớn.
Bán kính cầu khoảng cách đánh để lộ ra rằng những dòng điện tiên đạo của sét với điện tích điện yếu sẽ tiến gần đến điểm đất trước khi những điều kiện tới hạn bắt đầu xuất phát phóng dòng tiên đạo lên phía trên dòng tiên đạo.
Bán kính cầu có liên quan đến mức độ yêu cầu bảo vệ. Phương pháp thiết kế theo " thể tích hợp" đưa vào trong tính toán tốc độ tương đối của dòng hướng lên và dòng tiên đạo hướng xuống dưới.
Không phải tất cả những dòng tiên đạo đi đến một bán cầu khoảng cách đánh đều được đón bắt. Những dòng tiên đạo nào đi vào phía ngoài chu vi của các bán cầu đều có thể tiếp tục chuyển động để đi xuống phía dưới và đến gần sát điểm đất thì bắt gặp một dòng di chuyển khác đi lên phía trên. Do vậy, từ điểm này dẫn sự phát triển của mmột hình parabol giới hạn. Nếu có một dòng tiên đạo của sét tiến dần xuống phía dưới và đi thẳng vào thể tích hợp này thì sẽ đảm bảo chắc chắn được đón bắt.
Thiết kế với phương pháp thể tích hợp sử dụng một chách thống kê các thông số được đúc kết thông qua sự kiện sét đánh cho trong bảng sau.
Bảng 6.1 : Các thông số được đúc kết thông qua sự kiện sét
đánh.
Điện ích dòng tiên đạo
Dòng điện đỉnh Iđỉnh
GT.vợt quá
tính theo % Mức độ bảo vệ
0,5 C 6,5 kA 98% Cao
0,9C 10kA 93% Trung bình
1,5 C 16kA 85% Theo tiêu
chuẩn
Bảng 5.1 cung cấp cho người thiết kế con số phân tích các trường hợp rủi ro nhất. Các mức độ của thể tích hợp đã được xác định tuỳ thuộc vào dòng điện đỉnh Iđỉnh. Thật vậy nếu người thiết kế mong muốn ở mức cao của bảo vệ ( dòng điện đỉnh Iđỉnh = 6,5 kA) thì 98% của toàn bộ sự kiện sét đánh sẽ vượt quágiá trị này. Sự phóng điện của dòng điện sét đánh ở cường độ cao hơn sẽ có những thể tích hợp lớn hơn và nó sẽ tạo thành sự phủ chồng lớn hơn trong khu vực đón bắt của những đầu tu đặt trong không trung.
Thiết kế mà hiệu quả được 98% không có nghĩa là tất cả các sét có dòng điện đỉnh nhỏ hơn giá trị này sẽ trượt khỏi đầu thu sét.
Chúng ta có thể dễ dàng hiểu rằng do sự ngẫu nhiên của thống kê, thì một số lần sét đánh sẽ không được đón bắt vì dòng tiên đạo hướng lên phá trên và bị loại trừ ra khỏi phạm vi của thể tích hợp.
Hiện nay c ó một ố đầu thu đã được chế tạo rất thành đạt.
Những đầu thu nay chứng tỏ có thể tạo nên " thể tích hợp" rất rộng và lớn hơn hẳn những thu lôi kiểu tập quán thu lôi kiểu Franklin.
Một hoặc nhiều đầu thu sét như thế đã được đặt lên phía trên cấu trúc công trình để các " thể tích hợp" của chúng phủ chồng lên