Tiêu Chuẩn Chống Sét TCVN 9888-1~4-2013 – Bảo Vệ Chống Sét

Tiêu chuẩn chống sét TCVN 9888-1~4: 2013 Bảo Vệ Chống Sét là bộ tiêu chuẩn áp dụng để các kỹ sư, kiến trúc sư tuân thủ để đảm bảo an toàn cho thiết bị, và tính mạng con người.

Nội dung chính:

Toggle

Không có các thiết bị hay phương tiện nào hiện nay có thể ngăn chặn việc phóng sét từ tự nhiên được, sét đánh vào hoặc đánh gần sẽ gây nguy hiểm cho người và các thiết bị. Và đây là lý do cần thiết việc áp dụng các biện pháp để bảo vệ và chống sét là cần thiết. 

1. Bộ Tiêu Chuẩn Quốc Gia về bảo vệ chống sét chia làm 4 phần với các liên kết:

Một số từ viết tắt hệ thống chống sét

2. Mức bảo vệ chống sét (LPL):

Tiêu chuẩn TCVN 9888 – 2013 chia ra 4 mức bảo vệ chống sét (từ I đến IV). Đối với mỗi mức LPL, cố định một bộ các tham số dòng điện sét tối đa và tối thiểu.

Note:

• CHÚ THÍCH 1: Trong trường hợp không thể giảm rủi ro tới mức cho phép thì chủ sở hữu tại chỗ phải được thông báo và cung cấp mức bảo vệ cao nhất cho việc lắp đặt.
• CHÚ THÍCH 2: Trường hợp cơ quan có thẩm quyền yêu cầu có bảo vệ chống sét cho các kết cấu có rủi ro nổ thì tối thiểu cần áp dụng hệ thống LPS cấp II. Trường hợp ngoại lệ không sử dụng mức bảo vệ chống sét cấp II thì phải có luận chứng kỹ thuật và phải được cơ quan có thẩm quyền cho phép. Ví dụ: cho phép sử dụng mức bảo vệ chống sét cấp I trong tất cả các trường hợp, đặc biệt trong các trường hợp mà tại đó môi trường hoặc các thứ bên trong kết cấu đặc biệt nhạy với tác động của sét. Ngoài ra, các cơ quan có thẩm quyền có thể lựa chọn cho phép hệ thống bảo vệ chống sét cấp III khi hoạt động của sét không thường xuyên và/hoặc độ không nhạy của các thứ trong kết cấu đảm bảo việc này.

3. Vùng bảo vệ chống sét (LPZ):

• LPZ 0A vùng mà đe dọa có sét đánh trực tiếp và trường điện từ sét toàn phần. Các hệ thống bên trong có thể phải chịu toàn bộ hoặc một phần dòng đột biến sét;
• LPZ 0B vùng được bảo vệ chống sét đánh trực tiếp nhưng tại đó có đe dọa trường điện từ sét toàn phần. Các hệ thống bên trong có thể phải chịu một phần dòng đột biến sét;
• LPZ 1 vùng mà dòng đột biến bị hạn chế bằng cách chia dòng và bằng các giao diện cách ly và/hoặc bằng thiết bị SPD ở đường biên. Màn chắn không gian có thể giảm trường điện từ sét;
• LPZ 2,…. n vùng mà dòng đột biến có thể được tiếp tục hạn chế bằng cách chia dòng và bằng các giao diện cách ly và/hoặc các thiết bị SPD bổ sung cho đường biên. Màn chắn không gian bổ sung có thể được sử dụng để tiếp tục giảm trường điện từ do sét

 

4. Hệ thống bảo vệ chống sét (LPS):

4.1 Hệ thống bảo vệ chống sét bên ngoài:

LPS bên ngoài được thiết kế để thu sét đánh trực tiếp tới kết cấu, kể cả sét đánh đến mặt kết cấu, và dẫn dòng điện sét từ điểm sét đánh xuống đất. LPS bên ngoài cũng được thiết kế để phân tán dòng điện sét vào đất mà không gây ra hư hại về nhiệt và cơ, hoặc tia lửa điện nguy hiểm có thể kích hoạt cháy hoặc nổ. Như vậy, các thành phần cơ bản bằng vật liệu dẫn, mà sẽ luôn duy trì bên trong/bên trên kết cấu và không bị thay đổi (ví dụ cốt thép nối liên kết, khung kim loại của kết cấu, v.v…) có thể được sử dụng làm các bộ phận của LPS 

• • Có hệ thống đầu thu sét – Để ngăn chặn sét đánh vào kết cấu
  • Có hệ thống dẫn sét – Để dẫn dòng điện sét xuống đất
  • Có hệ thống tiếp địa an toàn – Để phân tán dòng điện sét vào đất

Kết cấu cao dưới 60m:

Xác suất của các sét biên độ nhỏ đánh vào bề mặt thẳng đứng của kết cấu cao dưới 60 m là đủ thấp để chúng không cần xét đến. Các mái nhà và phần nhô ra nằm ngang phải được bảo vệ theo cấp LPS được xác định bởi các tính toán rủi ro theo TCVN 9888-2 (IEC 62305-2).

Kết cấu độ cao trên 60m:

Các kết cấu cao hơn 60 m, có thể xảy ra việc sét đánh vào mặt bên, đặc biệt là các điểm, góc và mép của các bề mặt:

Đầu thu sét trên cao: Hệ thống đầu thu sét phải được lắp đặt để bảo vệ phần cao hơn của kết cấu cao (thường là phần phía trên chiếm 20 % chiều cao của kết cấu cũng như các phần cao hơn 60 m) và thiết bị được lắp đặt trên đó. Hệ thống đầu thu sét này phải tối thiểu đáp ứng các yêu cầu đối với LPL IV .

Đầu thu sét mặt bên: Đầu thu sét đã lắp đặt ở mặt bên đảm bảo được kích thước tối thiểu lắp đặt với dây dẫn sét hoặc có thể lắp đặt kết nối với khung thép kết cấu hoặc phần kim loại của bê tông cốt thép. Tuy nhiên, TCVN 9888 – 2013 khuyến khích sử dụng hệ thống tiếp đại và dây dẫn sét cơ bản trong trường hợp này.

4.2 Hệ thống bảo vệ chống sét bên trong:

Thực hiện các liên kết đẳng thế ở đối với tòa nhà cao hơn 30m ở mức 20m sẽ có 1 liên kết đẳng thể. Điều này có nghĩa rằng, ít nhất, trên các mức các dây dẫn sét bên ngoài này, phải liên kết các dây dẫn sét bên trong và các bộ phận kim loại. Dây dẫn trực tiếp phải được liên kết thông qua SPD (thiết bị chống sét lan truyền)

• • Xây dựng hệ thống đẳng thế tiếp địa bảo vệ thiết bị bên trong – Để giảm sự chênh lệch điện áp giữa các hệ thống tiếp địa chống sét và hệ thống tiếp địa khác
  • Hoặc có một khoảng cách đủ lớn giữa các bãi tiếp địa khác nhau
  • Bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi các xung điện từ LEMP bằng thiết bị SPD hoặc sử dụng thiết bị điện tử đạt chuẩn EMC

Liên kết đẳng thế:

Liên kết phải được cung cấp và lắp đặt theo cách mà các bộ phận dẫn điện bên trong, các bộ phận dẫn điện bên ngoài và các hệ thống điện và viễn thông. Các bộ phận dẫn điện bên trong và bên ngoài mà không có chức năng điện phải được liên kết trực tiếp. Tất cả các kết nối điện (điện và tín hiệu) phải được liên kết bằng các SPD. 

Các trang bị kim loại, ví dụ như đường ống nước, khí đốt, sưởi ấm và không khí, buồng thang máy, cần cẩu hỗ trợ, vv sẽ được liên kết với nhau và với LPS trên mặt đất.

Thanh liên kết được lắp đặt tốt nhất là ở phía trong tường bao ngoài gần mặt đất, gần với hộp phân phối công suất hạ áp chính và khi có thể, kết nối chặt chẽ với hệ thống đầu tiếp đất bao gồm điện cực vòng đất, điện cực đất móng và điện cực đất tự nhiên như cốt thép liên kết với nhau

4.3 Dây dẫn sét:

Thông thường dây dẫn sét được sử dụng là cáp đồng trần (ko có vỏ bọc PVC cách điện bên ngoài), dây dẫn sét từ đầu thu sét đến bãi tiếp địa được luồn trong ống PVC. Tuy nhiên trong tiêu chuẩn TCVN 9888 – 2013 được quy định như sau:

• Nếu mái nhà được làm từ vật liệu không dễ cháy thì các dây thu sét có thể được đặt ngay trên bề mặt của mái nhà;
• Nếu mái nhà được làm từ vật liệu dễ cháy, cần phải chú ý tới khoảng cách giữa dây thu sét với vật liệu làm mái nhà. Với các mái nhà bằng tranh không có các thanh thép đỡ, khoảng cách ít nhất là 0,15 m. Với các loại vật liệu dễ cháy khác, khoảng cách lớn hơn hoặc bằng 0,10 m là đủ;
• Nếu trên mái nhà phẳng có thể có nước đọng, các đầu thu sét phải được lắp đặt bên trên mức nước cao nhất.

Dây dẫn sét phải được lắp thẳng và thẳng đứng sao cho chúng tạo thành tuyến dẫn xuống đất ngắn nhất và trực tiếp nhất. Dây dẫn sét, ngay cả khi được phủ vật liệu cách điện, không được lắp đặt trong các máng nước hoặc ống nước.

Dây dẫn sét được đề nghị là đồng và nhôm có tiết diện tròn 50 mm2 được dựa trên các yêu cầu cơ khí (ví dụ như giữ dây thẳng giữa các điểm đỡ, vì vậy chúng không bị chùng xuống mái nhà). Nếu những hạn chế cơ học không quan tâm, giá trị từ chú thích trong bộ tiêu chuẩn TCVN 9888-2013 là (đồng 28 mm2) có thể được sử dụng như các giá trị tối thiểu.

4.4 Hệ thống tiếp địa:

Độ sâu tối thiểu của các điện cực nối đất tối thiểu phải đạt 0.5m và điện trở của hệ thống tiếp địa phải <10Ω

5. Thời gian kiểm tra hệ thống chống sét:

LPS phải được kiểm tra trực quan ít nhất hàng năm. Ở một số khu vực mà biến động thời tiết lớn và có các điều kiện thời tiết khắc nghiệt, nên kiểm tra trực quan hệ thống thường xuyên hơn chỉ định trong trên. Khi LPS là một phần của chương trình bảo trì theo kế hoạch của khách hàng, hoặc là một yêu cầu của nhà bảo hiểm xây dựng thì LPS có thể được yêu cầu phải được thử nghiệm đầy đủ hàng năm.

6. Bảo vệ chống sét đối với thiết bị điện & điện tử:

Các thiết bị điện và điện tử dễ bị hư hại bởi xung sét điện từ (LEMP). Vì vậy cần phải sử dụng SPM để tránh các hư hại cho các hệ thống bên trong. 

Thông thường, thiết bị được yêu cầu phải phù hợp với các tiêu chuẩn sản phẩm về EMC liên quan, vì vậy SPM có chứa hệ thống SPD phối hợp thường được coi là đủ để bảo vệ các thiết bị đó chống lại ảnh hưởng của LEMP.

6.1 Các vùng bảo vệ chống sét:

• Các vùng bên ngoài:
  

LPZ 0	Vùng mà trường điện từ sét không bị suy yếu và vùng mà các hệ thống bên trong có thể phải chịu một phần hoặc toàn bộ dòng đột biến sét. LPZ 0 được chia thành:
LPZ 0A	Vùng mà đe dọa có sét đánh trực tiếp và trường điện từ sét toàn phần. Các hệ thống bên trong có thể phải chịu toàn bộ hoặc một phần dòng đột biến sét.
LPZ 0B	Vùng được bảo vệ chống sét đánh trực tiếp nhưng tại đó có đe dọa trường điện từ sét toàn phần. Các hệ thống bên trong có thể phải chịu một phần dòng đột biến sét.

• Các vùng bên trong: được bảo vệ chống lại sét đánh trực tiếp

LPZ 1	Vùng mà dòng đột biến bị hạn chế bằng cách chia dòng và bằng các giao diện cách ly và/hoặc bằng thiết bị SPD ở đường biên. Màn chắn không gian có thể giảm trường điện từ sét;
LPZ 2…n	Vùng mà dòng đột biến có thể được tiếp tục hạn chế bằng cách chia dòng và bằng các giao diện cách ly và/hoặc các thiết bị SPD bổ sung cho đường biên. Màn chắn không gian bổ sung có thể được sử dụng để tiếp tục giảm trường điện từ do sé

6.2 Màn chắn không gian:

Trong thực tế, màn chắn cho thể tích lớn của LPZ thường được tạo ra bởi các thành phần tự nhiên của kết cấu như cốt thép của trần nhà, tường và nền nhà, khung kim loại, các phần kim loại của mái và mặt tiền. Những thành phần này cùng nhau tạo thành màn chắn không gian dạng lưới.

Bảo vệ LPZ bên trong tiếp theo có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các biện pháp màn chắn không gian, các giá hoặc tủ khép kín, hoặc sử dụng vỏ kim loại của thiết bị.

6.2 Nguồn gây thiệt hai LEMP:

Tham gia GROUP để giao lưu kiến thức MEP: