So sánh 2 hệ thống chống sét FRANKLIN VS FARADAY

Chia sẻ: Vudinh Huong | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

253
lượt xem 30
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trên thế giới hiện nay, trải qua 250 năm kể từ khi Franklin đề xuất phương pháp chống sét (PPCS), trong lĩnh vực phòng chống sét đã có nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng. Nhiều dạng thiết bị phòng chống sét được tung ra trên thị trường. Hiệu quả của nhiều phương pháp còn chưa rõ ràng, thậm chí nhiều kết quả còn đem lại hiệu quả không mong muốn. Sau đây chúng tôi tóm tắt sơ lược và nêu ý kiến chung của các nhà khoa học về vấn đề này....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: So sánh 2 hệ thống chống sét FRANKLIN VS FARADAY

FRANKLIN VS FARADAY Trên thế giới hiện nay, trải qua 250 năm kể từ khi Franklin đề xuất phương pháp ch ống sét (PPCS), trong lĩnh vực phòng chống sét đã có nhiều phương pháp khác nhau đ ược s ử d ụng. Nhiều dạng thiết bị phòng chống sét được tung ra trên th ị tr ường. Hi ệu qu ả c ủa nhi ều phương pháp còn chưa rõ ràng, thậm chí nhiều kết quả còn đem lại hi ệu qu ả không mong muốn. Sau đây chúng tôi tóm tắt sơ lược và nêu ý kiến chung của các nhà khoa học về vấn đề này. Phương pháp dùng lồng Farađây: Là lồng kim loại bao kín khu vực bảo vệ. Theo lý thuyết sóng đi ện t ừ thì đây là ph ương pháp lý tưởng để phòng chống sét. PPCS này được sử dụng bảo v ệ m ột số khu v ực đ ặc bi ệt nh ư nơi chứa thuốc nổ, hạt nhân. Tuy nhiên phương pháp này tốn kém và không khả thi trên th ực tế áp dụng cho tất cả các công trình. Có một số phương pháp dạng này cần quan tâm khi t ạo lồng Faraday không lý tưởng nhưng khá tốt trong phòng chống sét. Phương pháp chống sét truyền thống Benjamin Franklin (1752) đã đề xuất một phương pháp chống sét (PPCS) b ảo v ệ nhà c ửa thuyền bè. Ông dùng kim thu sét bằng kim loại đặt trên đỉnh nóc nhà, n ối v ới m ột dây kim loại dẫn xuống đất. Franklin nghĩ rằng PPCS này thực hiện hai nhi ệm v ụ: làm ch ệch h ướng tia sét vào nhà và dẫn năng lượng xuống đất và phân tán năng lượng điện trên mây và như vậy ngăn chặn tia sét. Qua kiểm chứng trải qua 250 năm qua, thực sự PPCS c ủa Franklin và nh ững hệ tương đương phương pháp này đã thật sự giảm thiệt hại về nhà cửa, thuyền tàu. PPCS Franklin và hệ tương tự không phân tán điện tích và như vậy không ngăn chặn tia sét. Phương pháp chống sét truyền thống có hai dạng là: hệ gắn th ẳng v ới nhà và hệ bao quanh hay nằm trên. Hệ Franklin là thí dụ về hệ gắn thẳng và hiện nay vẫn sử d ụng r ộng rãi. Quy phạm NFPA 780 đã quy định về chiều cao và cách bố trí kim thu sét, kích c ỡ c ủa dây n ối đ ất, cách thực hiện và đặc tính của hệ nối đất. Gần đây một vài ki ểm chứng cho th ấy kim tù làm việc tốt hơn kim nhọn. Hệ Franklin bao quanh hay nằm trên hay còn gọi là hệ mắt xích hay lưới. Nó th ường bao gồm hệ dây dẫn ở trên đỉnh treo trên các cột và n ối với hệ th ống đ ất. Các dây này th ường đ ặt cách nhà khoảng 10 - 20 m. Hệ này có ưu việt là một khi nó ti ếp nhận tia sét thì tia sét ở cách xa khu vực bảo vệ xa hơn hệ Franklin nối trực tiếp. Dạng bảo vệ này thường đắt hơn dạng gắn trực tiếp. Thực nghiệm cho thấy, hệ Franklin không cho hiệu quả chống sét 100%. Tuy sét đánh vào kim thu sét nhiều hơn và hiệu quả của PPCS là khá tốt, song nhi ều k ết qu ả th ực nghi ệm cho th ấy sét có thể bỏ qua kim thu sét mà đánh trực tiếp vào nhà mặc dù có th ể làm kim thu sét lên r ất cao. Ngay cả khi sét đánh vào kim thu sét thì dây n ối đ ất không hi ệu qu ả cho vi ệc d ẫn các thành phần tần số cao của tia sét khi có các vật kim lo ại ở gần. Các nhà có ch ứa các d ụng c ụ nhạy cảm với sét như các thiết bị điện tử sẽ bị hỏng hóc. Đối với các thi ết bị nhạy c ảm này cần phải có những thiết bị chống sét chuyên dụng.
Như vậy, phương pháp truyền thống trong nhiều năm qua đã chứng tỏ kh ả năng b ảo vệ c ủa nó, tuy nhiên đối với yêu cầu cao như hi ện nay (các thi ết b ị đi ện t ử, nhà máy h ạt nhân, đ ạn dược, ...) thì những nhược điểm nêu trên sẽ có thể gây thiệt hại khôn lường. Phương pháp không truyền thống Một số hệ chống sét khác với dạng Franklin nổi lên trong hàng chục năm gần đây. Đáng chú ý là: a, Hệ phát xạ sớm b, Hệ ngăn chặn sét (hệ tiêu tán năng lượng sét) Những người bảo vệ hệ dùng kim thu sét phát xạ sớm cho rằng kim này phóng tia tiên đạo lên sớm hơn so với hệ Franklin. Một vài dụng cụ được sử dụng gây phát xạ s ớm nh ư ngu ồn phóng xạ và kích thích điện của kim. Năm 1999, 17 nhà khoa h ọc c ủa H ội đ ồng khoa h ọc ICLP (International Conference on Lightning Protection) ra tuyên bố phản đ ối ph ương pháp này. Hệ ngăn chặn sét với mục đích là phân tán điện tích c ủa mây dông tr ước khi nó phóng đi ện. Hay nói khác đi tạo đám mây điện dương tại khu vực để làm chệch tia sét kh ỏi khu v ực b ảo vệ. Nhiều dạng dụng cụ phân tán được sử dụng. Chủ yếu c ấu t ạo b ởi r ất nhi ều kim mũi nhọn nối đất. Những điểm này có thể như những dạng lưới kim lo ại, bàn chải... Các dụng c ụ này có tác dụng chuyển điện tích dương từ đất vào khí quyển. Nhưng vấn đ ề ở đây là các đám mây dông tạo điện tích và chuyển động rất nhanh. Li ệu các thi ết b ị này có k ịp t ạo đám mây điện tích để làm chệch tia sét hay không? Chưa có thông tin khoa h ọc tin c ậy nào thông báo về khả năng này của hệ thống có đủ tốc độ để làm lệch hướng tia sét xuống khu vực bảo vệ. Hút sét bằng tia laser Ngày nay chúng ta cần chống sét cho các công trình hiện đ ại đòi h ỏi PPCS có hi ệu qu ả cao ví dụ như kho chất nổ đạn dược, hạt nhân, các trung tâm máy tính quan tr ọng (đi ều khi ển bay, trung tâm điều hành mạng, ...) Nhằm tìm kiếm giải pháp chống sét 100%, các công ty hàng năm đ ầu t ư hàng tri ệu đôla cho công việc nghiên cứu hút sét bằng laser. Các nhóm nghiên c ứu m ạnh v ề v ấn đ ề này là giáo s ư Bazelyan (Nga), giáo sư Zen Kawazaki (Nhật). Đã có những kết quả bước đầu. Tại Nhật, năm 1997 sau rất nhiều lần thử nghiệm người ta đã 2 lần thu đ ược tia sét b ằng cách này. Theo ý kiến các chuyên gia, về kỹ thuật có thể thực hiện được. 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. Hướng nghiên c ứu này đang được tiếp tục. Phương pháp phòng chống tích cực
Một dạng phương pháp được sử dụng có hiệu quả trong những năm gần đây là dự báo dông sét sớm. Nhờ vào các thiết bị hiện đại như ra đa, vệ tinh, các hệ thống đ ịnh v ị phóng đi ện, ... người ta có thể dự báo được khả năng có dông sét xảy ra tại khu v ực trong kho ảng th ời gian từ vài giờ đến 30 phút. Các phương pháp này được ứng dụng rộng rãi trong hàng không, đi ện lực, an toàn cho con người...