English
Tin tức, Giải pháp, Tư vấn
Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) là gì? Phân loại, cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Sét lan truyền là gì?
Sét lan truyền là hiện tượng dòng điện sét sau khi tác động vào hệ thống tiếp địa, một phần năng lượng sẽ truyền theo các đường dây dẫn điện, tín hiệu vào bên trong công trình, gây ra các xung điện áp quá áp có thể làm hỏng thiết bị điện tử.
Nguyên nhân gây ra sét lan truyền:
- Sét trực tiếp đánh vào công trình: Dòng điện sét tập trung vào một điểm và lan truyền qua các đường dây điện.
- Sét đánh vào các vật dẫn gần công trình: Gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ, tạo ra các xung điện áp.
- Sự cảm ứng điện từ do sét gây ra: Sét đánh vào các vật thể khác trong phạm vi gần, tạo ra từ trường mạnh tác động lên các đường dây dẫn điện.
Tác hại của sét lan truyền:
- Hư hỏng thiết bị điện tử: Máy tính, thiết bị viễn thông, hệ thống điều khiển…
- Gây cháy nổ: Do nhiệt lượng sinh ra từ dòng điện quá áp.
- Gián đoạn hoạt động: Ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh, sinh hoạt.
Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) là gì?
Chống sét lan truyền là một biện pháp bảo vệ nhằm hạn chế thiệt hại do hiện tượng sét lan truyền gây ra. Khi sét đánh vào một vị trí nào đó, nó có thể tạo ra xung điện mạnh, lan truyền qua các đường dây điện hoặc tín hiệu gần đó, gây hư hỏng cho các thiết bị điện tử và hệ thống điện.
Thiết bị chống sét lan truyền (SPD – Surge Protection Device) là gì?
SPD (Surge Protection Device), hay còn gọi là thiết bị chống sét lan truyền, là một thiết bị điện được thiết kế đặc biệt để bảo vệ các thiết bị điện tử và hệ thống điện khỏi những tác động gây hại của các xung điện quá áp đột ngột. Những xung điện này thường xuất hiện do các hiện tượng như sét đánh trực tiếp hoặc gián tiếp, sự thay đổi đột ngột của điện áp trong lưới điện, hay các nhiễu điện từ khác.
Phân loại thiết bị chống sét lan truyền (SPD – Surge Protection Device)
Dựa theo tiêu chuẩn EN 61643-11 và IEC 61643-11, các thiết bị chống sét lan truyền có 3 cấp độ như sau:
Thiết bị chống sét lan truyền cấp 1 (Type 1 SPD)
- Chức năng chính: Bảo vệ hệ thống điện khỏi các tác động trực tiếp của sét.
- Vị trí lắp đặt: Thường được lắp đặt ở đầu vào của hệ thống điện, ngay sau công tơ điện hoặc bảng phân phối chính.
- Khả năng: Chịu được dòng xung rất cao, thường là hàng chục hoặc hàng trăm kiloampere.
- Mức độ bảo vệ: Cung cấp mức bảo vệ cao nhất, giảm thiểu thiệt hại do sét đánh trực tiếp.
- Ứng dụng: Các công trình công nghiệp, nhà xưởng, tòa nhà cao tầng, nơi có nguy cơ sét đánh cao.
Thiết bị chống sét lan truyền cấp 2 (Type 2 SPD)
- Chức năng chính: Bảo vệ các thiết bị điện tử nhạy cảm khỏi các xung điện áp quá áp do sét gián tiếp gây ra.
- Vị trí lắp đặt: Thường được lắp đặt sau SPD cấp 1, tại các bảng phân phối phụ hoặc gần các thiết bị điện tử quan trọng.
- Khả năng: Chịu được dòng xung trung bình, thường là vài kiloampere.
- Mức độ bảo vệ: Cung cấp mức bảo vệ trung bình, bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi bị hư hỏng.
- Ứng dụng: Các công trình dân dụng, văn phòng, trung tâm thương mại.
Thiết bị chống sét lan truyền cấp 3 (Type 3 SPD)
- Chức năng chính: Bảo vệ các thiết bị điện tử rất nhạy cảm, như máy tính, thiết bị viễn thông.
- Vị trí lắp đặt: Lắp đặt gần thiết bị cần bảo vệ, ngay trước khi nguồn điện vào thiết bị.
- Khả năng: Chịu được dòng xung thấp, thường là vài trăm ampere.
- Mức độ bảo vệ: Cung cấp mức bảo vệ cao nhất cho các thiết bị điện tử nhạy cảm.
- Ứng dụng: Các thiết bị điện tử công nghiệp, hệ thống điều khiển, thiết bị y tế.
Các thành phần của hệ thống chống sét lan truyền
Hệ thống chống sét lan truyền bao gồm nhiều thành phần quan trọng, mỗi thành phần đóng vai trò thiết yếu trong việc bảo vệ thiết bị và công trình khỏi thiệt hại do sét. Dưới đây là các thành phần chính:
- Thiết bị cắt sét, lọc sét đường nguồn: Thiết bị này giúp ngăn chặn các xung điện từ sét vào hệ thống điện, bảo vệ các thiết bị điện tử nhạy cảm.
- Hệ thống tiếp địa: Bao gồm các cọc tiếp địa và dây dẫn, giúp dẫn điện từ sét xuống đất một cách an toàn.
- Cáp thoát sét: Dùng để kết nối các điểm tiếp địa và dẫn dòng điện từ các điểm này xuống đất. Cáp thường được làm từ đồng hoặc hợp kim đồng.
- Thiết bị đếm sét: Ghi nhận số lần sét đánh vào hệ thống, giúp theo dõi và đánh giá mức độ nguy hiểm của khu vực.
- Đồng hồ kiểm tra điện trở cọc tiếp địa: Dùng để đo điện trở của cọc tiếp địa, đảm bảo rằng hệ thống tiếp địa hoạt động hiệu quả.
- Hộp kiểm tra điện trở: Thiết bị này giúp điều chỉnh và kiểm tra điện trở của hệ thống tiếp địa, đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống.
- Thiết bị cắt sét, lọc sét cho nguồn điện AC: Bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi các biến đổi điện áp đột ngột do sét gây ra.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị chống sét lan truyền
Thiết bị chống sét lan truyền hoạt động dựa trên nguyên tắc hấp thụ và dẫn dòng sét xuống đất một cách an toàn, đồng thời ngăn chặn các xung điện áp quá áp xâm nhập vào hệ thống điện, bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi bị hư hỏng.
Quá trình hoạt động diễn ra như sau:
- Khi sét đánh: Khi một tia sét đánh vào hệ thống, nó tạo ra một xung điện áp cực lớn và đột ngột.
- Thiết bị chống sét kích hoạt: Xung điện áp này sẽ kích hoạt các thiết bị chống sét (SPD – Surge Protection Device) được lắp đặt trong hệ thống.
- Dẫn dòng sét xuống đất: Các SPD này sẽ nhanh chóng dẫn dòng sét mạnh xuống đất thông qua đường dẫn tiếp địa, bảo vệ các thiết bị điện khỏi bị hư hỏng.
- Lọc nhiễu: Đồng thời, các SPD cũng có chức năng lọc các xung nhiễu nhỏ hơn, giúp bảo vệ các thiết bị điện tử nhạy cảm.
Tính năng của thiết bị chống sét lan truyền
Thiết bị chống sét lan truyền giúp hạn chế thiệt hại do sét gây ra cho các thiết bị điện. Hệ thống này sở hữu nhiều tính năng nổi bật, giúp đảm bảo an toàn cho hệ thống điện và các thiết bị điện tử. Các tính năng chính bao gồm:
Bảo vệ đa lớp:
- Bảo vệ bên ngoài: Ống dẫn thu sét và hệ thống tiếp địa tiếp nhận trực tiếp dòng điện sét và dẫn xuống đất.
- Bảo vệ bên trong: Các thiết bị SPD (Surge Protection Device) được lắp đặt tại các vị trí quan trọng trong hệ thống điện để bảo vệ các thiết bị điện khỏi các xung điện áp quá áp.
Phản ứng nhanh: Khi có sét đánh, các thiết bị SPD sẽ kích hoạt gần như tức thời, dẫn dòng sét xuống đất, hạn chế tối đa thiệt hại cho thiết bị.
Độ tin cậy cao: Các thiết bị SPD được sản xuất theo tiêu chuẩn quốc tế, đảm bảo độ bền và độ tin cậy cao.
Dễ dàng lắp đặt: Thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt tại các vị trí phân phối điện.
Tuổi thọ cao: Với chất liệu cao cấp và công nghệ hiện đại, các thiết bị SPD có tuổi thọ cao.
Linh hoạt: Có nhiều loại SPD với các cấp độ bảo vệ khác nhau, phù hợp với nhiều loại thiết bị và hệ thống điện.
Hiệu quả cao: Cắt giảm xung sét, giảm nhiễu sét hiệu quả, bảo vệ thiết bị điện khỏi bị hư hỏng.
Lợi ích khi sử dụng thiết bị chống sét lan truyền
Sử dụng hệ thống chống sét lan truyền mang lại nhiều lợi ích quan trọng, bao gồm:
- Bảo vệ thiết bị điện tử: Hệ thống này giúp ngăn chặn hư hỏng cho các thiết bị nhạy cảm như máy tính, hệ thống điều khiển và máy móc công nghiệp khi có sự cố sét đánh.
- Giảm thiểu rủi ro cháy nổ: Bằng cách kiểm soát các xung điện và điện áp đột ngột, hệ thống giúp giảm nguy cơ cháy nổ trong các tòa nhà và công trình.
- Tăng độ tin cậy của hệ thống điện: Hệ thống chống sét lan truyền giúp duy trì hoạt động ổn định cho các thiết bị điện, từ đó nâng cao độ tin cậy và hiệu suất làm việc.
- Giảm chi phí bảo trì và sửa chữa: Bằng cách bảo vệ thiết bị khỏi các sự cố điện, người dùng có thể tiết kiệm chi phí cho việc sửa chữa và thay thế thiết bị.
- Tăng giá trị tài sản: Các công trình được trang bị hệ thống chống sét lan truyền thường có giá trị cao hơn, vì chúng được bảo vệ tốt hơn khỏi các thiệt hại do thiên nhiên.
- Bảo vệ mạng lưới thông tin: Hệ thống này cũng giúp bảo vệ các thiết bị mạng và viễn thông khỏi xung điện, đảm bảo kết nối ổn định và liên tục.
Ứng dụng của thiết bị chống sét lan truyền
Hệ thống chống sét lan truyền có nhiều ứng dụng quan trọng trong việc bảo vệ thiết bị và công trình khỏi thiệt hại do sét. Dưới đây là một số ứng dụng chính:
- Nhà ở và tòa nhà cao tầng: Hệ thống chống sét lan truyền được lắp đặt để bảo vệ các thiết bị điện và điện tử trong các hộ gia đình và tòa nhà cao tầng, giúp ngăn ngừa hư hỏng do sét.
- Công trình công nghiệp: Trong các nhà máy, xí nghiệp, và khu công nghiệp, hệ thống này bảo vệ các thiết bị sản xuất và hệ thống điều khiển khỏi các xung điện từ sét.
- Hệ thống viễn thông: Các thiết bị chống sét lan truyền được sử dụng để bảo vệ các trạm phát sóng, máy chủ và thiết bị mạng, đảm bảo kết nối liên tục và ổn định.
- Hệ thống điện mặt trời: Các hệ thống điện mặt trời, bao gồm các tấm pin và bộ chuyển đổi năng lượng.
- Cơ sở hạ tầng quan trọng: Các công trình như bệnh viện, trung tâm dữ liệu, và cơ sở hạ tầng giao thông cũng cần hệ thống chống sét để bảo vệ hoạt động liên tục và an toàn.
- Thiết bị điện tử nhạy cảm: Các thiết bị như máy tính, thiết bị y tế, và hệ thống tự động hóa đều cần được bảo vệ khỏi các xung điện do sét gây ra.
- Khu vực công cộng: Các khu vực như sân bay, bến cảng, và khu vui chơi giải trí cũng sử dụng hệ thống chống sét để bảo vệ người dân và thiết bị.
Top các thương hiệu cung cấp thiết bị chống sét lan truyền
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều thương hiệu cung cấp các thiết bị chống sét lan truyền, dưới đây là những thương hiệu nổi bật:
SineTamer: SineTamer là một thương hiệu chuyên cung cấp các thiết bị chống sét lan truyền, nổi bật với các sản phẩm được thiết kế để bảo vệ hệ thống điện và tín hiệu trong các ứng dụng khác nhau.
ABB: Là một trong những thương hiệu hàng đầu trong ngành điện và tự động hóa, ABB cung cấp các thiết bị chống sét lan truyền (SPD) chất lượng cao, giúp bảo vệ hệ thống điện khỏi các xung điện đột ngột. Thiết bị của ABB thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại.
Schneider Electric: Thương hiệu này nổi tiếng với các giải pháp bảo vệ điện, bao gồm thiết bị chống sét lan truyền. Schneider cung cấp nhiều loại SPD với hiệu suất cao, giúp bảo vệ thiết bị điện và điện tử khỏi thiệt hại do sét và quá áp
Siemens: Siemens cũng là một thương hiệu lớn trong lĩnh vực công nghệ điện và tự động hóa. Họ cung cấp các giải pháp chống sét lan truyền hiệu quả, được thiết kế để bảo vệ các hệ thống điện và thiết bị nhạy cảm.
Mitsubishi: Thương hiệu này nổi tiếng với các sản phẩm điện và tự động hóa, bao gồm cả thiết bị chống sét lan truyền. Mitsubishi cung cấp các giải pháp bảo vệ cho các ứng dụng công nghiệp và thương mại.
Hướng dẫn lắp đặt hệ thống chống sét lan truyền
Để đảm bảo hiệu quả bảo vệ và an toàn, việc lắp đặt hệ thống chống sét lan truyền cần được thực hiện theo các bước sau:
1. Xác định vị trí lắp đặt:
- Lắp đặt thiết bị chống sét gần nguồn vào của hệ thống điện.
- Lắp đặt ở vị trí dễ dàng kiểm tra và bảo dưỡng.
2. Lựa chọn thiết bị chống sét:
- Chọn loại thiết bị phù hợp với dòng điện, điện áp và loại hình công trình.
- Ưu tiên các sản phẩm có chất lượng cao, đạt tiêu chuẩn.
3. Tiến hành lắp đặt:
- Mắc song song: Thiết bị chống sét được mắc song song với đường dây dẫn vào.
- Mắc nối tiếp: Kết hợp với bộ lọc thông thấp để giảm điện áp xung.
- Kết nối với hệ thống tiếp địa: Đảm bảo đường dẫn dòng sét xuống đất tốt.
4. Kiểm tra và bảo dưỡng:
- Kiểm tra định kỳ các mối nối, thiết bị chống sét.
- Thay thế các thiết bị hư hỏng.
Servo Dynamics chuyên cung cấp và tư vấn thiết kế các giải pháp chống sét toàn diện cho công trình xây dựng. Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và sản phẩm chất lượng, chúng tôi cam kết mang đến giải pháp tối ưu, bảo vệ an toàn cho công trình và thiết bị của bạn.
Các tiêu chuẩn và quy định về thiết bị chống sét lan truyền
Tại Việt Nam
TCVN 9385:2012: Đây là tiêu chuẩn quốc gia về chống sét cho công trình xây dựng, dựa trên tiêu chuẩn IEC 62305. Tiêu chuẩn này cung cấp các hướng dẫn chi tiết về:
- Nguyên tắc bảo vệ: Xác định mức độ bảo vệ cần thiết dựa trên mức độ rủi ro sét đánh.
- Đánh giá rủi ro: Đánh giá các thiệt hại tiềm ẩn có thể xảy ra do sét đánh.
- Thiết kế hệ thống: Thiết kế hệ thống chống sét bao gồm điểm thu sét, đường dẫn dòng điện và điểm tiếp đất.
- Kiểm tra và bảo trì: Thực hiện kiểm tra định kỳ để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.
Các tiêu chuẩn khác: Ngoài TCVN 9385:2012, còn có các tiêu chuẩn ngành khác như TCN 68-140, TCN 68-167, TCN 68-174 liên quan đến chống quá áp, quá dòng và bảo vệ thiết bị điện tử.
Trên thế giới
- IEC 62305: Là tiêu chuẩn quốc tế về bảo vệ chống sét cho các công trình xây dựng. Tiêu chuẩn này được nhiều quốc gia trên thế giới tham khảo và áp dụng, bao gồm cả Việt Nam.
- NFPA 780: Tiêu chuẩn của Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy Quốc gia Mỹ, cung cấp các yêu cầu về thiết kế, lắp đặt và bảo trì hệ thống chống sét.
- BS 6651: Tiêu chuẩn của Anh về chống sét cho các công trình xây dựng.
Servo Dynamics – Nhà phân phối chính thức của SineTamer tại Việt Nam
Servo Dynamics là nhà phân phối chính thức của SineTamer tại Việt Nam. Với hơn 17+ năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp và lắp đặt các thiết bị bảo vệ hệ thống điện, Servo Dynamics cung cấp các thiết bị chống sét lan truyền chất lượng cao từ SineTamer, giúp bảo vệ thiết bị và công trình khỏi thiệt hại do sét.
Các dịch vụ của chúng tôi bao gồm:
- Tư vấn: Đưa ra giải pháp chống sét phù hợp cho từng công trình.
- Thiết kế: Lập dự án, bản vẽ thiết kế hệ thống chống sét.
- Lắp đặt: Thực hiện việc lắp đặt hệ thống một cách chuyên nghiệp.
- Bảo trì: Kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.
Servo Dynamics là nhà phân phối chính thức của SineTamer tại Việt Nam
Để được tư vấn chi tiết hơn về việc lựa chọn và lắp đặt hệ thống chống sét lan truyền, quý khách vui lòng liên hệ với Servo Dynamics.
