intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng An toàn điện - Chương 7: Bảo vệ chống sét

Chia sẻ: Nguyệt Thượng Vô Phong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST
Báo xấu
15
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng An toàn điện - Chương 7: Bảo vệ chống sét. Sau khi học xong chương này, sinh viên có khả năng: nêu được nguyên nhân xảy ra sét, các thông số và tác hại của sét; phân tích được kỹ thuật và thiết bị hiện đại chống sét đánh trực tiếp, sét lan truyền trên đường nguồn và đường tín hiệu; có thể thiết kế hệ thống chống sét;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng An toàn điện - Chương 7: Bảo vệ chống sét

  1. 10/15/2014 UNIVERSITY OF TECHNICAL FEEE Ensuring Enhanced Education CHƯƠNG VII EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE) feee.hcmute.edu.vn/feee/ BÀI GIẢNG BÀI GIẢNG AN TOÀN ĐIỆN TOÀN ĐIỆ feee.hcmute.edu.vn BẢO VỆ CHỐNG SÉT PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education MỤC TIÊU FEEE Ensuring Enhanced Education NỘI DUNG feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/  Nội dung bài học gồm các phần :  Sau khi học xong chương này  Đặt vấn đề người học có khả năng :  Tổng quan về sét  Nêu được nguyên nhân xảy ra sét,  Phân loại công trình cần bảo vệ các thông số và tác hại của sét  Giải pháp chống sét toàn diện 6 điểm  Kỹ thuật thu sét tại điểm định trước  Phân tích được kỹ thuật và thiết bị  Dẫn sét xuống đất an toàn hiện đại chống sét đánh trực tiếp, sét lan truyền trên đường nguồn và  Tản nhanh năng lượng sét vào đất đường tín hiệu  Đẳng thế các hệ thống nối đất  Kỹ thuật chống sét lan truyền trên đường nguồn  Có thể thiết kế hệ thống chống sét  Kỹ thuật chống sét lan truyền trên đường tín hiệu  Ví dụ áp dụng PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education ĐẶT VẤN ĐỀ FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ SỰ HÌNH THÀNH DÔNG VÀ SÉT  Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới  Dông thường xảy ra vào mùa hạ, ẩm, thuận lợi cho việc phát sinh và đặc trưng là những đám mây dông phát triển dông sét. có độ dày 10÷16km , tích nước và  Thiệt hại do sét gây ra rất lớn, ảnh tạo chênh lệch điện áp cực mạnh hưởng đến nhiều hoạt động kinh tế,  Bản chất : là sự phóng điện giữa xã hội và tính mạng con người các đám mây (chớp) hay sự phóng  Vì vậy việc đề ra các giải pháp điện giữa các đám mây và mặt đất phòng chống sét và lựa chọn các (sét) kèm theo mưa lớn và gió thiết bị chống sét phù hợp mang mạnh tính cấp thiết. PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 1
  2. 10/15/2014 FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ SỰ HÌNH THÀNH DÔNG VÀ SÉT SỰ HÌNH THÀNH DÔNG VÀ SÉT  Do sự đốt nóng của mặt trời km  Điện tích dương và âm hay sự gặp nhau giữa không 12 + + -300 C ++ bị các luồng không khí khí nóng ẩm với không khí 10 -200 C + mãnh liệt làm tách rời lạnh, những luồng không khí 8 -100 C nhau với 80÷90 % phần khổng lồ bốc lên 6 00C dưới đám mây dông là 4 +100C điện tích âm cảm ứng  Đạt được độ cao nhất định 2 +250C điện tích dương trên mặt (vùng to âm) luồng không khí đất, tạo nên 1 tụ điện này sẽ lạnh đi, hơi nước không khí khổng lồ ngưng tụ thành những giọt li ti hay tinh thể băng tuyết và Söï phaân boá ñieän tích trong moät ñaùm  Hiệu ứng mũi nhọn nơi Sự phân bố điện tích giữa đám tạo thành các đám mây dông maây doâng càng cao (mái nhà, ngọn mây dông và mặt đất cây…) sẽ tập trung nhiều điện tích dương PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT feee.hcmute.edu.vn/feee/ SỰ HÌNH THÀNH DÔNG VÀ SÉT feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA PHÓNG ĐIỆN SÉT  Sự chênh lệch điện thế nếu  Giai đoạn phóng tia tiên đạo đủ lớn sẽ đánh thủng lớp  Là dòng plasma với mật độ điện tích cách điện không khí, tạo nên σ = 1013 ÷ 1014 ion/m3 phóng theo từng hiện tượng phóng điện giữa đợt với vận tốc trung bình 105 ÷106 m/s đám mây dông và đất  Mỗi đợt phóng kéo dài 1µs và ngưng từ 30 ÷ 90µs µ  Sét thực chất là một dạng  Đường đi của tia tiên đạo trong giai phóng tia lửa điện trong đoạn này : không khí với khoảng cách • Không phụ thuộc vào tình trạng mặt rất xa 3÷5 km và chiều dài đất và các vật trên mặt đất, đó phần lớn phát triển trong Sự phát triển của phóng điện sét • Gần như hướng thẳng về phía mặt đám mây dông trong đám mây đất Giai đoạn phóng tia tiên đạo PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA PHÓNG ĐIỆN SÉT CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA PHÓNG ĐIỆN SÉT  Giai đoạn hình thành khu vực ion hóa  Giai đoạn phóng điện chủ yếu  Dưới tác dụng của điện trường của mây  Sự ion hóa mãnh liệt dẫn đến sự hình dông và kênh tiên đạo sẽ có sự tập trung thành một dòng plasma có mật độ điện điện tích trái dấu trên vùng mặt đất dưới tích σ = 1016 ÷ 1019 ion/m3 và điện dẫn đám mây dông tăng cao  Chỉ khi cách đất một độ cao nhất định,  Tốc độ phát triển của kênh phóng kênh tiên đạo sẽ phát t iể th kê h tiê đ ẽ hát triển theo h ớ hướng ngược rất cao 0 5 107 ÷ 1 5 108 ất 0,5.10 1,5.10 điện trường lớn nhất  Mật độ điện tích cao đốt nóng mãnh liệt  Ở những nơi cao (điện tích trái dấu tập nên tia phóng điện chủ yếu, sáng chói trung nhiều) sẽ xuất hiện dòng tiên đạo (chớp) phát triển hướng lên đám mây giông  Sự dãn nở đột ngột của không khí bao  Cường độ điện trường ở giữa kênh tiên quanh phóng điện chủ yếu tạo nên đạo và mặt đất hay giữa hai kênh tiên t những đợt sóng âm mãnh liệt gây nên đạo ngược chiều tăng cao, gây nên sự những tiếng nổ chát chúa (sấm) Giai đoạn ion hóa Giai đoạn phóng điện ion hóa mãnh liệt chủ yếu mãnh liệt PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 2
  3. 10/15/2014 FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA PHÓNG ĐIỆN SÉT CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA PHÓNG ĐIỆN SÉT  Giai đoạn phóng điện chủ yếu kết  Phóng điện sét thường xảy ra nhiều lần, kế tiếp nhau, trung thúc bình là 3 lần  Giá trị lớn nhất khi kênh phóng điện chủ  Các lần phóng điện sau tia tiên đạo : yếu lên đến đám mây dông :  Phát triển liên tục is = σ.V  Không phân nhánh • V : vận tố của phóng điệ ậ tốc ủ hó điện  Theo quỹ đạo lúc đầu với tốc độ cao hơn • σ : mật độ điện tích  Có thể giải thích như sau :  Trong đám mây dông có nhiều trung tâm điện tích khác nhau. Hiệu  Khi kênh phóng điện lên đến đám mây điện thế giữa trung tâm điện tích đã phóng với các trung tâm điện dông, số điện tích còn lại sẽ theo kênh tích lân cận và sự khử ion chưa hòn toàn là nguyên nhân gây ra sự phóng điện chạy xuống đất tạo nên dòng phóng điện liên tục theo quĩ đạo cũ với tốc độ cao hơn điện có trị số ổn định Phóng điện chủ yếu kết thúc PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁC THÔNG SỐ CHỦ YẾU CỦA SÉT feee.hcmute.edu.vn/feee/ BIÊN ĐỘ DÒNG SÉT VÀ XÁC SUẤT XUẤT HIỆN  Dòng sét có dạng một sóng xung  Thực tế dòng sét thường có VI (%)  Các tham số của sét : trị số 30kA, dòng 50 ÷ 100kA 80  Biên độ sét (≤ 200 ÷ 300kA ) có thể có nhưng ít Vuøng ñoàng baèng  Thời gian đầu sóng :  Dòng > 100kA ít xảy ra và 60 1 • 1 ÷ 100µs Tia tiên đạo đầu tiên hiếm có Vuøng nuùi cao • 5 ÷ 50µs Tia sét lặp lại 40  Để đo biên độ sét dùng thiết ể ế  Thời gian đuôi sóng: 2 bị ghi từ 20 • 20 ÷ 350µs Tia tiên đạo đầu tiên  Xác suất xuất hiện sét (VI) có Is (kA) • 5 ÷ 50µs Tia sét lặp lại 0 biên độ ≥ Is : 0 20 40 60 80 90 100  Tốc độ tăng áp dV/dt đạt tới 12kV/µs Dạng sóng dòng điện sét  Vùng đồng bằng VI = 10-Is/60 Ñöôøng cong xaùc suaát bieân ñoä doøng ñieän  Cực tính dòng điện sét seùt  Vùng núi cao VI = 10-Is/30  Tốc độ tăng dòng di/dt có thể đạt tới 70kA/µs đối với tia tiên đạo đầu tiên và vượt quá 200kA/µs với các tia tiếp theo PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT FEEE Ensuring Enhanced Education TỔNG QUAN VỀ SÉT feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CƯỜNG ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA SÉT CỰC TÍNH VÀ TÁC HẠI CỦA SÉT  Được xác định bằng số ngày  Sét mang điện cực âm xuất hiện dông trong một năm và mật độ nhiều hơn và chiếm khoảng sét tại khu vực 80 ÷ 90% toàn bộ số lần phóng  Ngày dông là ngày quan trắc điện sét viên nghe được tiếng sấm  Tác hại :  Mật độ sét là số lầ sét đá h ét ố lần ét đánh  Gây cháy nổ hư hại công trình cháy, trên một km2/năm  Phá hủy thiết bị, các phương tiện thông tin liên lạc  Mật độ sét :  Gây nhiễu loạn ngưng vận hành hệ Nd = (0,1 ÷ 0,15)Td thống  Td : số ngày dông trong năm  Mất dữ liệu hay hư dữ liệu  Ngừng các dịch vụ, gây tổn thất kinh tế và các tổn thất khác  Gây chết người PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 3
  4. 10/15/2014 FEEE Ensuring Enhanced Education PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH CẦN BẢO VỆ FEEE Ensuring Enhanced Education PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH CẦN BẢO VỆ feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ THEO TIÊU CHUẨN 20TCN46-84 THEO TIÊU CHUẨN CHỐNG SÉT NFPA 780  Công trình bảo vệ chia làm 3 cấp :  Công trình bảo vệ chia làm 2 cấp :  Cấp I : công trinh trong điều kiện làm  Cấp I : công trình có chiều cao việc bình thường dễ xảy ra cháy, nổ gây không vượt quá 23m phá hoại lớn, làm chết người  Cấp II : công trình có chiều cao  Cấp II : công trình dễ xảy ra cháy, nổ vượt quá 23m nếu làm sai qui tắc, khi nổ chỉ gây ra các hư hỏng hỏ không làm hết h hỏ nhỏ khô là chết người ời  Cấp III : các công trình còn lại PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH CẦN BẢO VỆ FEEE Ensuring Enhanced Education PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH CẦN BẢO VỆ feee.hcmute.edu.vn/feee/ THEO TIÊU CHUẨN CHỐNG SÉT NZS/AS 1786-1991 feee.hcmute.edu.vn/feee/ THEO TIÊU CHUẨN CHỐNG SÉT NZS/AS 1786-1991  Mức độ công trình bảo vệ phụ thuộc mức rủi ro  Công trình chia làm 4 cấp, tùy thuộc vào : kích thước, loại R = A+B+C+D+E công trình, môi trường xung quanh, loại vật liệu trong công  A : tính chất công trình (dễ cháy nổ,nhà ở …) trình, mật độ sét, số người làm việc trong công trình  B : vật liệu kích thước công trình  Cấp 1+ : Biện pháp bổ sung  C : chiều cao công trình  Cấp 1 : tương ứng với dòng xung đỉnh 2,8kA  D : độ cao công trình so với mặt nước biển  Cấp 2 : tương ứng với dòng xung đỉnh 9 5kA 9,5kA  E : số ngày dông trong một năm  Cấp 3 : tương ứng với dòng xung đỉnh 14,7kA  Theo R công trình chia làm 5 cấp :  Không cần bảo vệ  Cần bảo vệ  Bảo vệ mức trung bình  Bảo vệ mức cao  Bảo vệ mức rất cao PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN 6 ĐIỂM FEEE Ensuring Enhanced Education GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN 6 ĐIỂM feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ THU BẮT SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC 1. Thu baét seùt taïi ñieåm ñònh tröôùc   Xây dựng một điểm 1 2. Daãn seùt xuoáng ñaát an toaøn chuẩn để sét đánh 3. Taûn nhanh naêng löôïng seùt vaøo ñaát xuống nhằm kiểm soát 4. Ñaúng theá caùc heä thoáng ñaát đường dẫn sét đánh 5. Choáng seùt lan truyeàn treân ñöôøng caáp nguoàn 6. Choáng seùt lan truyeàn treân ñöôøng tín hieäu xuống   Điểm chuẩn thường là điểm cao nhất trong khu vực 1   Điểm chuẩn thường TEC dùng đầu kim Franklin hay ESE    PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 4
  5. 10/15/2014 FEEE Ensuring Enhanced Education GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN 6 ĐIỂM FEEE Ensuring Enhanced Education GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN 6 ĐIỂM feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ DẪN SÉT AN TOÀN XUỐNG ĐẤT TẢN NHANH NĂNG LƯỢNG SÉT VÀO ĐẤT  Không gây hiệu ứng phóng điện thứ cấp hay nhiễu điện từ  Hệ thống nối đất phải cho các thiết bị trong vùng bảo vệ tốt  Dây dẫn sét :  Tổng trở nối đất của hệ  Cáp đồng trần ≥ 50 mm2 2 thống < 10Ω  Cáp thoát sét nhiều lớp 3 3 3 2 PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN 6 ĐIỂM FEEE Ensuring Enhanced Education GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN 6 ĐIỂM feee.hcmute.edu.vn/feee/ ĐẲNG THẾ CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT feee.hcmute.edu.vn/feee/ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN  Nhằm tạo một mặt phẳng đẳng thế.  Cắt giảm biên độ và  Tránh hiện tượng phóng điện ngược trong quá trình tản sét lọc dòng sét trên đường cấp nguồn bằng cách lắp đặt các thiết bị cắt và lọc sét ở điểm dẫn vào tòa nhà PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT TOÀN DIỆN 6 ĐIỂM FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU KIM FRANKLIN  Là một kim nhọn, dài 2 ÷ 3m đặt trên một thanh kim loại để  Bảo vệ các thiết bị thu hút sét và chuyển năng lượng xuống đất điện tử nhạy cảm khi sét lan truyền trên dây  Việc thu hút sét dựa trên hiệu ứng mũi nhọn dẫn tín hiệu của các  Vùng bảo vệ xác định theo : hệ thống thông tin liên  Phương pháp hình nón lạc (điện thoại, thoại  Phương pháp quả cầu lăn internet, đo lường từ  Phương pháp lưới bảo vệ xa…) PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 5
  6. 10/15/2014 FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ KIM FRANKLIN KIM FRANKLIN  Trường hợp một kim  Trường hợp có hai kim  Bán kính bảo vệ rx của kim Franklin :  Hai kim có độ cao như nhau : 0,2h rx ha 2  h  • Phạm vi bảo vệ : hx  h rx  1,5h  1- x  p h hx 0,8h h 3  0,8h  hx 7h a -a 2  h  2b x  4rx hx  rx  0,75h  1- x 1 14h a -a h p 0,75h a 3  h  1,5h • a : khoảng cách giữa 2  h : chiều cao kim (m) 0,75h cột thu sét (m) 2bx 1,5h  hx : chiều cao công trình (m) • ha: chiều cao hiệu dụng  P : hệ số hiệu chỉnh theo h của cột thu sét (m) • p=1 khi h ≤ 30m • bx : bề ngang hẹp nhất Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét rx • p = 5,5/ h khi 30m
  7. 10/15/2014 FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ DÂY CHỐNG SÉT LỒNG FARADAY  Phạm vi bảo vệ của dây  Một lưới kim loại được nối chống sét thực tế : đất bao quanh công trình  Độ treo trung bình > 2/3h tạo thành màng che chắn nên chỉ cần xác định đúng tĩnh điện cho công trình góc bảo vệ α  Khoảng cách lưới trên mái  α : góc tạo bởi đường thẳng nối dây chống sét với dây ố ố nhà ≤ 6m và cứ 30m phải dẫn và đường thẳng góc với có dây dẫn xuống mặt đất qua điểm treo dây  Ô đan càng nhỏ càng tốt chống sét  Sử dụng kết hợp kim Franklin giúp dãn rộng các ô đan và  20o ≤ α ≤ 25o bảo vệ hiệu quả hơn  Không bảo vệ phía trong công trình chống các xung do các cú sét nhỏ và xung điện từ phát sinh sau đó Phạm vi bảo vệ của dây chống sét PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC feee.hcmute.edu.vn/feee/ KIM PHÓNG ĐIỆN SỚM feee.hcmute.edu.vn/feee/ KIM PHÓNG ĐIỆN SỚM  ESE (Early Streamer Emission) tạo  Một số kim phóng điện ra các tia phóng điện đi lên sớm hơn bất kì điểm nào trong khu vực bảo vệ  Các hãng chế tạo kim ESE : Erico Lightning Technologies (Dynasphere, Interceptor); Indelec (Prevectron) (Prevectron), Kim Interceptor Kim Dynasphere Kim Prevectron Kim EF Franklin Fance (Saint-Elmo), Duval Messien (Satelit)… Kim Saint-Elmo Kim Ioniflash Kim Satelit Kim EC-SAT PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ KIM PHÓNG ĐIỆN SỚM KIM PHÓNG ĐIỆN SỚM  Xác định bán kính bảo vệ theo NFC 17-102  Xác định bán kính bảo vệ theo NFC 17-102 Rp  h(2.D-h)+∆L(2D+∆L) Rp  h(2.D-h)+∆L(2D+∆L)  Rp : bán kính bảo vệ (m)  Rp : bán kính bảo vệ (m)  h : chiều cao đặt kim ESE so với mặt phẳng bảo vệ  h : chiều cao đặt kim ESE so với mặt phẳng bảo vệ  D = 10.I2/3 khoảng cách phóng điện (m) g p g ệ ( )  g p g ệ ( ) D = 10.I2/3 : khoảng cách phóng điện (m)  I : biên độ dòng sét cực đại  ∆L = V. ∆T : độ lợi khoảng cách (m)  ∆L = V. ∆T : độ lợi khoảng cách (m)  I : biên độ dòng sét cực đại tương ứng với mức bảo vệ yêu cầu  V: tốc độ phát triển tia tiên đạo đi lên (1,1m/us) Mức bảo vệ I (kA) Xác suất xuất hiện dòng sét có biên độ vượt quá giá trị I (%) Rất cao 3 99 Cao 6 98 Trung bình 10 93 Tiêu chuẩn 15 85 PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 7
  8. 10/15/2014 FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ KIM PHÓNG ĐIỆN SỚM KIM PHÓNG ĐIỆN SỚM  Xác định bán kính bảo vệ theo NFPA 781 - F93 - TCD  Xác định bán kính bảo vệ bằng các phương pháp khác   2D  ∆L  2D ∆L    Tra bảng dựa vào các thông số : loại đầu kim ESE, chiều cao công Rp  h   -1 + +  trình, chiều cao cột đỡ, mức bảo vệ yêu cầu…   h  h  h   h     Dựa vào các phần mềm tính toán chống sét  Rp : bán kính bảo vệ (m) • Phần mềm BENJI PROCALC của hãng ERICO Inc :  h : chiều cao đặt kim ESE so với mặt phẳng bảo vệ ặ ặ p g ệ – Là phần mềm sử dụng phổ biến trong thực tế  ∆L : độ lợi khoảng cách (m), tùy thuộc loại đầu kim – Hỗ trợ việc tính toán thiết kế bảo vệ chống sét nhanh chóng  D : khoảng cách phóng điện (m), tùy thuộc mức bảo vệ và dễ dàng – Xác định bán kính hấp thu của kim thu sét Dynasphere • D = 60m đối với mức 1 (I = 15kA) – Các thông số và các hình chiếu của toàn cấu trúc • D = 45m đối với mức 2 (I = 10kA) – Chỉ tính toán bảo vệ chống sét một cách gần đúng • D = 20m đối với mức 3 (I = 6kA) – Áp dụng cho các cấu trúc có hình dạng chữ nhật hay hình vuông. PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC feee.hcmute.edu.vn/feee/ KIM PHÓNG ĐIỆN SỚM feee.hcmute.edu.vn/feee/ KIM PHÓNG ĐIỆN SỚM  Một số giao diện của phần mềm BENJI PROCALC  Nguyên lý làm việc của kim DYNASPHERE :  DYNASPHERE là một kim Franklin cải tiến với vỏ kim hình bán cầu.  Vỏ kim bán cầu này sẽ ghép điện dung với trường điện của tia tiên đạo sét đi xuống.  Giai đoạn dông tĩnh : • Trường điện từ thay đổi chậm, g y biên độ khoảng 5 ÷ 15kV/m • Do quả cầu nối đất qua phần tử có tổng trở cao và dạng hình học của bề mặt quả cầu nên hiện tượng vầng quang được cực tiểu hóa ngăn chặn sự phát sinh các điện tích trong không gian Giai đoạn điện trường tĩnh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ KIM PHÓNG ĐIỆN SỚM KIM PHÓNG ĐIỆN SỚM  Nguyên lý làm việc của kim DYNASPHERE :  Nguyên lý làm việc của kim DYNASPHERE :  Giai đoạn điện trường động :  Giai đoạn phóng tia tiên đạo : • Điện thế quả cầu tăng và khi • Cần điện trường 300÷500kV/m điện thế đủ lớn sẽ xuất hiện hồ đối với tia tiên đạo dương và quang mồi trong khe hở giữa 1MV/m đối với tia tiên đạo âm quả cầu và cọc nối đất đi lên để khởi đầu và phát triển • Ti hồ quang có h i tá d Tia ó hai tác dụng : tia tiên đạo ổn định – Tạo một số lượng lớn • Thời điểm phóng tia tiên đạo electron cần thiết để khởi ngược là sớm nhất so với các tạo tia tiên đạo đi lên. điểm khác trong vùng bảo vệ – Đảm bảo tia tiên đạo đi lên ổn định Giai đoạn phóng tia tiên đạo Giai đoạn điện trường tĩnh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 8
  9. 10/15/2014 FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ KIM PHÓNG XẠ KỸ THUẬT GIẢI TRỪ SÉT DAS  Cũng là kim thu sét phóng điện sớm nhưng sử dụng nguồn  Nguyên lý dựa trên cơ sở phóng điện điểm năng lượng phóng xạ nhằm tạo ra tia tiên đạo sét đi lên  Nguyên lý hoạt động :  Các hãng chế tạo :  Bộ tập trung điện tích trong đất sẽ tập trung các điện tích cảm ứng  Lightning Prevertor of America với kim Prevertor sinh ra trên mặt khi mây dông xuất hiện trên công trình  Helita SA với kim Pulsar  Dây dẫn điện tích đưa các điện tích lên bộ tạo ion đặt trên đối tượng  … bảo vệ.  Bộ tạo ion tạo ra các ion và bức xạ ra xung quanh đối tượng tạo một khoảng không điện tích tự nhiên để trung hòa điện tích đám mây dông  Thực tế hệ thống DAS chưa được công nhận :  Điện tích có thể bị gió thổi bay khi ra khỏi nguồn  Hiệu quả của thiết bị phát tán điện tích thấp Các loại kim phóng xạ PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC feee.hcmute.edu.vn/feee/ KỸ THUẬT GIẢI TRỪ SÉT DAS feee.hcmute.edu.vn/feee/ KỸ THUẬT GIẢI TRỪ SÉT DAS  Một số dạng đầu phân tán sét : PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC FEEE Ensuring Enhanced Education KỸ THUẬT THU SÉT TẠI ĐIỂM ĐỊNH TRƯỚC feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ SO SÁNH CÁC TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA CÁC SO SÁNH CÁC TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA CÁC KỸ THUẬT CHỐNG SÉT KỸ THUẬT CHỐNG SÉT TT DAS Kim Franklin Kim ESE Kim phóng xạ TT DAS Kim Franklin Kim ESE Kim phóng xạ Đắt hơn các hệ Đắt khi bảo vệ Tương đối đắt Tương đối đắt 1 Phát tán ion Thu sét thụ Phóng sớm tia Phóng sớm tia 6 thống khác nhiều tòa nhà dương động tiên đạo đi lên tiên đạo đi lên Không yêu cầu Không an toàn, Không an toàn, Không an toàn, 2 Dùng nhiều kim Dùng nhiều kim Dùng một kim Dùng một kim 7 đặc biệt cho cáp sử dụng nhiều sử dụng nhiều sử dụng nhiều 3 Không an toàn Chỉ bảo vệ Có thể bảo vệ Có thể bảo vệ thoát sét cáp đồng trần cáp đồng trần cáp đồng trần cho vùng lân cận công trình vùng lân cận vùng lân cận Hiệu quả cao cho Không tính đến Không tính đến Không tính đến 4 Làm xấu công Làm xấu công Đảm bảo thẩm Đảm bảo thẩm công trình cao độ cao so với độ cao so với độ cao so với 8 300m so với mực mực nước biển mực nước biển mực nước biển trình trình mỹ công trình mỹ công trình nước biển 5 Chưa kiểm Công nghệ cũ Công nghệ Công nghệ nghiệm thực tế phóng điện sớm phóng điện sớm 9 Rđ < 10Ω Rđ < 10Ω Rđ < 10Ω Rđ < 10Ω PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 9
  10. 10/15/2014 FEEE Ensuring Enhanced Education DẪN SÉT XUỐNG ĐẤT AN TOÀN FEEE Ensuring Enhanced Education DẪN SÉT XUỐNG ĐẤT AN TOÀN feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁP ĐỒNG TRẦN CÁP THOÁT SÉT CHỐNG NHIỄU ERICORE  Đảm bảo các yêu cầu :  Dùng cáp đồng trần dẫn sét đánh  Đặt ngoài công trình các tháp anten viễn thông, phát  Tiết diện ≥ 50mm2 thanh, truyền hình …thường gặp  Dùng hai dây dẫn sét nếu công hiện tượng: trình cao ≥ 28m  Hiện tượng sét đánh tạt ngang  Không đi chung dây điện lực  Hiện tượng cảm ứng điện từ trường ả  Bán kính đoạn uốn cong > 20 cm gây rối loạn hoạt động hay hư hỏng  Cố định chắc chắn (3 kẹp mỗi m) các thiết bị nhạy cảm  Bọc vỏ vật liệu chịu nhiệt khi dây cách đất 2m  Dùng cáp Ericore sẽ loại trừ được các hiện tượng trên Dẫn sét bằng cáp đồng trần PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education DẪN SÉT XUỐNG ĐẤT AN TOÀN FEEE Ensuring Enhanced Education DẪN SÉT XUỐNG ĐẤT AN TOÀN feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁP THOÁT SÉT CHỐNG NHIỄU ERICORE feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁP THOÁT SÉT CHỐNG NHIỄU ERICORE  Cấu tạo :  Đặc tính :  Lớp lõi plastic tăng độ bền cơ Đặc tính Cáp Ericore Đồng trần  Lớp lõi đồng S =55 mm2 dẫn điện tốt Tổng trở đặc tính ( Ω ) 4,5 172 do loại bỏ được hiệu ứng mặt ngoài Điện kháng ( nH/m ) 22 0,096  Lớp bán dẫn giảm cường độ điện Điện dung ( pF/m ) 1100 32,4 32 4 trường trên bề mặt Điện trở ( mΩ/m ) 0,5 0,4  Lớp cách điện, cách điện lớp vỏ bảo Đường kính ( mm ) 36 - vệ và lõi đồng Trọng lượng ( kg/m ) 1,8 -  Lớp vỏ đông (tiếp đất) tránh hiện tượng cảm ứng điện từ Khả năng chịu quá áp ( kV ) 200 - Tiết diện mặt cắt ngang ( mm2 ) 50 50 Cáp thoát sét Ericore PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh TẢN NHANH NĂNG LƯỢNG SÉT VÀO FEEE Ensuring Enhanced Education DẪN SÉT XUỐNG ĐẤT AN TOÀN FEEE Ensuring Enhanced Education ĐẤT feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁP THOÁT SÉT CHỐNG NHIỄU ERICORE YÊU CẦU CHUNG CỦA HỆ THỐNG NỐI ĐẤT  Tản nhanh và an toàn  Ưu điểm của cáp Ericore  Tản dòng sét hiệu quả, an toàn  Tản an toàn xung quá áp và  Không gây hiện tượng sét đánh xung đột biến do sét lan tạt ngang khi tải sét truyền  Có thể đi gần thiết bị điện từ nhạy  Bảo vệ an toàn cho người cảm, cảm dây điện lực lực… và thiết bị ế  Thường dùng 1 cáp thoát sét cho 1 công trình  Duy trì chức năng vận hành của hệ thống  Dễ lắp đặt, ít bảo trì  Tin cậy, tuổi thọ cao, hạn chế bảo trì PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 10
  11. 10/15/2014 TẢN NHANH NĂNG LƯỢNG SÉT VÀO TẢN NHANH NĂNG LƯỢNG SÉT VÀO FEEE Ensuring Enhanced Education ĐẤT FEEE Ensuring Enhanced Education ĐẤT feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ TỔNG TRƠ NỐI ĐẤT VÀ CÁC YÊU CẦU TỔNG TRƠ NỐI ĐẤT VÀ CÁC YÊU CẦU  HTNĐ phải đảm bảo cực tiểu hóa được U bước và U tiếp  Giá trị điện trở nối đất của hệ thống chống sét là giá trị điện xúc khi sét đánh trở xung :  Tổng trở nối đất nhỏ và ít dao động : Rnđ = α.R  Hạn chế các yếu tố ảnh hưởng : loại đất, mùa, độ ẩm… :  R : điện trở nối đất thuần • Chôn sâu hệ thống nối đất  α : hệ số xung • Chôn với khoảng cách đến mặt đất từ 0 5-0 8m 0,5-0,8m Hệ số xung của cọc tiếp đất 2 – 3m, với sườn trước xung sét 3 – 6ms ệ g ọ p g  Yêu cầu thi công HTND : Điện trở suất của đất Cường độ dòng điện qua cọc nối đất (kA)  Điện trở nối đất đủ nhỏ (Rnđ < 10 ) (Ωm) 5 10 20 40  Bề mặt tiếp xúc lớn (tăng C của HTND) 100 0,85 ÷ 0,90 0,75 ÷ 0,86 0,60 ÷ 0,75 0,50 ÷ 0,60  Hạn chế sự ăn mòn hóa học hay điện phân  Không lắp đặt HTNĐ gần các cáp ngầm truyền tải điện 500 0,60 ÷ 0,70 0,50 ÷ 0,60 0,35 ÷ 0,45 0,25 ÷ 0,30 1000 0,45 ÷ 0,55 0,35 ÷ 0,45 0,25 ÷ 0,30 - PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education HỆ SỐ XUNG  FEEE Ensuring Enhanced Education ĐẲNG THẾ CÁC HỆ THỐNG NỐI ĐẤT feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ Hệ số xung của dây nối nằm ngang, với sườn trước xung sét 3 – 6ms  Tình trạng có nhiều hệ thống nối đất  sự chênh lệch điện thế  nguy hiểm cho thiết bị điện tử và người. Điện trở suất của đất Chiều dài dây nối đất Cường độ dòng điện qua (Ωm) (m) cọc nối đất (kA) 10 20 40  Cần phải liên kết các HTNĐ thành 5 0,75 0,65 0,4 một mặt đẳng thế (cáp đồng trần 100 >50mm2 hay PEC) PEC). 20 1,15 1,05 0,95 5 0,55 0,45 0,30  Thiết bị cân bằng thế PEC 500 50 1,00 0,90 0,80 (Potential Earth Clamp) hở mạch 10 0,55 0,45 0,35 khi V350V. Thiết bị đẳng thế hệ thống đất 1000 60 1,15 1,10 0,95 PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ PHÂN VÙNG BẢO VỆ PHÂN VÙNG BẢO VỆ Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3 Vùng 4 Vùng 5  Các thông số cần quan tâm là dạng sóng và biên độ Cấp A Cấp B Cấp C Cấp D Cấp E xung sét lan truyền. Vùng xa nguồn Vùng gần nguồn Vùng bên trong Vùng nông thôn Vùng cao Thành phố  Dạng xung sét phụ thuộc cách thức sét cảm ứng lên đường dây tải điện.  Xung sét cảm ứng: 8/20 s  Xung sét lan truyền: 10/350 s  Biên độ xung sét phụ thuộc :  Mật độ sét  Vị trí, mức độ lộ thiên của công trình 6kV,200A,100kHz 6kV,500A,100kHz 20kV,1,2/50µs 20kA,10/350µs  Vị trí tương quan với các công trình lân cận  Cấu trúc đường dây tải điện (trên không hay đi ngầm). 60kA 10/350µs 6kV, 1,2/50Bi-ware 20kA, 8/20µs 70kA, 8/20µs +3kA, 8/50Bi-ware Phân vùng theo IEEE 587 PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 11
  12. 10/15/2014 KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ PHÂN VÙNG BẢO VỆ CÔNG NGHỆ Xung sét cực đại theo vùng bảo vệ và mật độ sét  Khe phóng điện (Spark Gap)  Ngày nay, các khe phóng điện Ng Cấp A Cấp B Cấp C Cấp D Cấp E mới đạt yêu cầu về năng lượng (lần/km2/năm) tản sét, điện áp dư nhưng còn 2 nhược điểm: >2 10kA 20kA 40kA 70kA 100kA • Điện áp kích hoạt cao (2 5  3 5kV) và giảm khô (2,5 3,5kV) à iả không 0,5  2 5kA 20kA 20kA 40kA 65kA đáng kể khi thay đổi khoảng cách 2 điện cực. 500V PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ  Khe phóng điện tự kích (TSG)  Khe phóng điện tự kích (TSG)  Nguyên lý:  Nguyên lý: Xung sét đi vào TGS Xung quá áp bị Mạch kích cảm nhận xung kẹp bởi phóng quá áp và cung cấp điện điện hồ quang áp mồi ngang qua cực kích ột t kí h một trong hai h i sừng phóng điện Hồ quang do phóng Phóng điện điện đi vào các khe chính giữa hai của bộ phận phân sừng phóng dòng và nhanh Phóng điện mồi phát điện hấp thu chóng bị dập tắt triển thành phóng năng lượng điện chính từ giữa phá hủy từ hai sừng phóng điện xung quá áp PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 12
  13. 10/15/2014 KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ  Khe phóng điện tự kích (TSG)  MOV (Metal Oxide Varistor)  Dùng các phiến oxi kim loại làm  Vr (
  14. 10/15/2014 KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁC THIẾT BỊ CHỐNG SÉT TRÊN feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁC THIẾT BỊ CHỐNG SÉT TRÊN ĐƯỜNG CẤP NGUỒN ĐƯỜNG CẤP NGUỒN  Thiết bị lọc sét  Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị cắt sét  Mắc nối tiếp với tải.  Dòng xung sét tản định mức lớn hơn dòng xung sét cực đại  Đảm bảo điện áp ra sau khi cắt sét luôn nằm trong giới hạn cho  Khả năng thoát sét 8/20s 12 xung ≥ 20kA. phép (≤230V).  Có khả năng cắt nhiều xung sét lập lại biên độ nhỏ ( Ismax  Dòng định mức thiết bị > dòng tải • Isđmc : biên độ xung sét chịu đựng cực đại max. • Ismax : biên độ xung sét ghi nhận cực đại  C ộ l có lõi khô Cuộn lọc ó không khí t điệ khí, tụ điện  Điện áp làm việc cực đại và điện cảm với tần số cắt từ 300Hz  3400Hz. Uđmc > Ulvmax  Thiết bị lọc sét có dạng tích hợp  Số pha cần bảo vệ: 1 hay 3 pha.  Cấu hình bảo vệ: L-N, L-E, N-E  Khả năng cắt nhiều xung  Khả năng hiển thị tình trạng làm việc Bộ lọc sét  Công tắc báo động  Công nghệ chế tạo (MOS hay TDS) PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁC THIẾT BỊ CHỐNG SÉT TRÊN CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG CẤP NGUỒN  Ống phóng khí (GDT)  Điều kiện lựa chọn thiết bị lọc sét  Cải tiến tinh vi của khe hở phóng điện  Giống như điều kiện lựa chọn thiết bị cắt sét.  Vỏ thủy tinh/sứ bên ngoài và khí trơ  Ngoài ra thêm 1 điều kiện: bên trong • Dòng điện làm việc cực đại :  Chứa chất phát xạ để ổn định điện áp Iđml > Ilvmax phóng điện. • Iđml : dòng vận hành định mức của thiết bị  Kích thước nhỏ, khe hở lớn nên khi không hoạt hóa có R cách điện lớn. • Ilvmax : dòng tải định mức của thiết bị Ống phóng khí 2 cực PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 14
  15. 10/15/2014 KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ  Ống phóng khí (GDT)  Ống phóng khí  Thông số kỹ thuật: U  Thời gian đáp ứng tăng nếu tốc độ biến thiên xung sét chậm. phóng điện (1 chiều và  Ưu: xung), U dư max, U hồ • Khả năng chịu dòng cao. quang, I xung max. • Điện dung thấp, trạng thái tổng trở ngắt cao.  U 1 chiều (75  300V) đáp ứng yêu cầu bả vệ hệ ứ ê ầ bảo ệ  Khuyết: thống viễn thông. • Thời gian đáp ứng chậm, tuổi thọ có giới hạn.  Điện áp xung mà thiết bị • U thông qua cao, hư hỏng ở trạng thái hở mạch. sẽ đánh lửa có độ biến thiên nhanh (100V/s) Ống phóng khí 3 cực PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ  Ống phóng khí  MOV (Metal Oxyde Varistor) Thời gian đáp ứng của ống phóng khí  Cấu tạo từ các hạt oxy kẽm nằm trong ma trận bismuth và các oxyde kim loại khác.  MOV là 1 nhóm diode mắc song Điện áp phóng điện (kV) song và trong nhóm đó gồm các diode ắ ối tiếp. di d mắc nối tiế  Bề dày càng lớn  điện áp đánh thủng và điện áp vận hành càng lớn.  Tiết diện cắt ngang càng lớn  chịu dòng càng cao. Mặt cắt ngang của MOV Thời gian đáp ứng (ns) PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ  MOV (Metal Oxyde Varistor)  MOV (Metal Oxyde Varistor)  Năng lượng quá độ chuyển hóa từ xung có biên độ đỉnh 90V và  Có thể hư hỏng khi điện áp đánh thủng giảm dưới mức ±10%. giảm theo hàm mũ. MOV đang chịu dòng xung thì giảm đi 1 lượng hạt nơi tiếp giáp  Chế độ dòng rò của MOV tương tự tiếp giáp p-n. làm cho nó nóng quá mức và chuyển sang trạng thái dẫn điện  MOV làm việc với điện áp ngược 2 chiều nên t đáp ứng rất cao. nhanh.  Ưu trong bảo vệ thiết bị : • Khả năng chịu dòng cao • Thời gian đáp ứng nhanh. • Dãy điện áp và dòng điện hoạt động rộng  Khuyết: • Điện áp đánh thủng giảm từ từ • Dung kháng cao. Dạng sóng điện áp kẹp của MOV PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 15
  16. 10/15/2014 KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ  Diode Zener (Zener TVS – Transient Voltage Suppression)  Diode Zener (Zener TVS)  Cấu tạo từ tiếp giáp silicon  U vận hành từ 5  250V. U dẫn p-n, có thể vận hành ở U ngược xác định U xung đỉnh ngược và chịu dòng điện cao xoay chiều hay 1 chiều mà diode hơn. có thể chịu được.  Các thông số kỹ thuật:  U đánh thủng ngược là mức • Dòng xung đỉnh phân cực mà t i đó thiết bị dẫ ở hâ à tại dẫn chế độ hiệu ứng thác. • Điện áp kẹp đỉnh,  Dòng xung đỉnh là giới hạn trên • Điện áp vận hành cực đại cao nhất mà ở đó thiết bị hy • Điện áp đánh thủng vọng sẽ có tuổi thọ cao nhất. ngược lớn nhất • Năng lượng xung đỉnh và dòng rò. PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ  Diode Zener (Zener TVS)  Diode Zener (Zener TVS) Đặc tính năng lượng xung đỉnh của họ Zener TVS  Dạng sóng U kẹp của Zener TVS 27V có khả năng tản năng lượng 1,5J.  Năng lượng xung đỉnh (500W, 6000W, 1500W) là năng lượng tiêu tán tức tiê tá tứ thời ở điề kiệ điều kiện xung quanh đánh giá.  Khi độ rộng xung giảm thì năng lượng đỉnh tăng theo hàm logarit. Dạng sóng điện áp kẹp của Zener TVS PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ  Diode Zener (Zener TVS)  Công nghệ hỗn hợp  Dòng rò tương đối cao với cấp hạ áp công nghiệp (500A   Sử dụng công nghệ 1000 A) và giảm còn ≤ 5 A với cấp U cao hơn 10V. hỗn hợp ống phóng  Ưu : khí, MOV, SAD để tận • Khả năng chịu xung lặp lại cao dụng những ưu điểm • Hệ số kẹp thấp ệ ẹp p và hạn chế của các công nghệ. • Thời gian tác động hàng ns • Không già hóa, dãy điện áp rộng.  Khuyết : • Dòng xung không lặp lại thấp • Dung kháng cao với U thấp. Sơ đồ cấu tạo thiết bị chống sét lan truyền trên đường tín hiệu PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 16
  17. 10/15/2014 KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ CHỐNG SÉT CÁC THIẾT BỊ CHỐNG SÉT TRÊN TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU ĐƯỜNG TÍN HIỆU  Thiết bị chống sét:  Yêu cầu đối với thiết bị chống sét trên đường tín hiệu  Trên đường dây thoại.  Chịu được dòng xung sét (8/20s) có biên độ ≥ 5kA.  Trên đường truyền E1.  Tốc độ đáp ứng ≤ 5ns đối với xung có độ dốc 2kV/ns.  Trên đường tín hiệu Video.  Trên đường truyền dữ liệu. Chống sét lan truyền cho  Tỉ số sóng đứng cho toàn bộ dải tần số ≤ 1,5: 1. Camera Chống sét cho đường  Trên đường truyền dữ liệu tốc độ cao cao. truyền điện thoại, ADSL thoại  Suy hao xen vào của thiết bị bảo vệ < 0,5dB.  Trên đường đồng trục với các dải tần MF, HF, VHF, UHF.  Dải to rộng, thích nghi với điểm lắp đặt.  C < 3pF; trở kháng và loại đầu nối thích hợp.  Chịu được 400 lần sóng (10/1000 s) biên độ 500A. Chống sét lan truyền trên đường cáp đồng trục Thiết bị chống sét thông tin dữ liệu PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN KỸ THUẬT CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU FEEE Ensuring Enhanced Education TRÊN ĐƯỜNG TÍN HIỆU feee.hcmute.edu.vn/feee/ feee.hcmute.edu.vn/feee/ CÁC THIẾT BỊ CHỐNG SÉT TRÊN ĐIỀU KIỆN CHỌN THIẾT BỊ ĐƯỜNG TÍN HIỆU  Thiết bị chống sét:  Dòng xung sét cực đại (8/20s) : Isđmc > Ismax  Cảm biến tải trọng.  Điện áp làm việc cực đại : Uđmc > Ulvmax  Bảo vệ mạng nội bộ LAN.  Tốc độ truyền tín hiệu : fmax > fđm  Bảo vệ mạng diện rộng WAN. Chống sét lan truyền cho  U kẹp phụ thuộc đường truyền :  Bảo vệ máy tính, thiết bị ngoại vi. mạng LAN  LAN : < 10V  Trên đường tín hiệu công nghiệp theo chuẩn RS232 RS422RS232, RS422, RS485.  RS232 : < 15V  RS422 / RS485 :< 9V  Dial Up : < 315V…  Tốc độ đáp ứng : < 5ns.  Suy hao xen vào : < 0,5dB. Thiết bị bảo vệ dữ liệu và  Đầu nối phù hợp : RJ11, DB9, Krone, Twinax, Coax máy tính Thiết bị chống sét bảo vệ Load Cel BNC… PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh FEEE Ensuring Enhanced Education feee.hcmute.edu.vn/feee/ PGS.TS.Quyề PGS.TS.Quyền Huy Ánh 17
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2432 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2