Cắt sét, bảo vệ hệ thống điện, an toàn cho con người và tài sản. Đó là những chức năng chính của bộ chống sét lan truyền được lắp đặt trong các tủ điện. Vậy thiết bị này là gì, nguyên lý hoạt động như thế nào ? Chúng ta cùng đi tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
Tại sao phải trang bị hệ thống chống sét lan truyền trong hệ thống điện?
Chúng ta hiểu một điều rằng, khi có hiện tượng sét đánh, sẽ phá hủy tất cả những thứ mà nó đi qua. Đặc biệt trong hệ thống cơ sở hạ tầng điện. Ngoài việc bị đánh trực tiếp, sét còn lan truyền qua hệ thống truyền tải của lưới điện quốc gia và đi vào hệ thống điện gia đình, nhà máy,… Như các bạn biết tất cả các thiết bị điện cần phải cung cấp đúng điện áp và dòng điện định mức theo nhà sản xuất. Nhưng khi có hiện tượng sét đánh, xung điện sẽ truyền theo đường đi của dây dẫn, xuất hiện dòng điện cục bộ lớn gấp nhiều lần và nếu không được bảo vệ bằng module.
Đôi khi , chúng ta thường nghe nhiều đến chuyện tivi , thiết bị điện gia dụng của cả làng, phố bị hư hỏng sau khi có tiêng sét . Thực tế cho thấy rằng, thiệt hại của việc sét đánh lan truyền trên các đường dây dẫn cũng không hề nhỏ so với khi sét đánh trực tiếp.
Giải pháp ở đây là gì?
Chúng ta sẽ lắp đặt bộ chống sét lan truyền với nhiệm vụ bảo vệ các thiết bị điện, đảm bảo an toàn cho con người khi có hiện tượng sét đánh gây nên. Module bao gồm bộ cắt sét và lọc sét cộng với các phụ kiện kèm theo. Ngày nay với sự phát triển về kỹ thuật, thiết bị bổ xung với những tính năng mới, hoàn thiệt hơn, hoạt động bền bỉ hơn.
Nguyên lý được hiểu đơn giản như sau. Khi có hiện tượng sét đánh vào các đường dây, thiết bị sẽ hấp phụ xung sét và truyền xuống đất.
Dùng thiết bị cắt lọc sét (thường là lắp nối tiếp với phụ tải) để vừa cắt xung điện sét, vừa lọc được các loại sóng hài, các nhiễu tần số cao của sét bảo vệ công trình của bạn.
a) Cấu hình: loại này gồm có 3 phần:
- Thiết bị lọc sét: Dùng để cắt xả xung điện sét lan truyền trên lưới hạ thế xuống đất và lọc các sóng hài các nhiễu tần số cao trước khi chúng có thể theo nguồn điện đi vào phụ tải.
- Dây dẫn sét: Dùng để dẫn dòng sét từ thiết bị cắt lọc sét sét đến hệ thống tiếp đất.
- Hệ thống tiếp đất: dùng để tản dòng điện sét trong đất. Cấu hình của hệ thống tiếp đất này gồm:
- Các cọc tiếp đất: thường dài từ 2,4 mét đến 3 mét. Đường kính ngoài thường là 14 – 16mm. Được chôn thẳng đứng và cách mặt đất từ 0,5 đến 1 mét. Khoảng cách cọc với cọc từ 3 đến 15 mét.
- Dây tiếp đất: thường là cáp đồng trần có tiết diện từ 50 đến 75mm2 dùng để liên kết các cọc tiếp đất này lại với nhau . Cáp này nằm âm dưới mặt đất từ 0.5 đến 1 mét.
- Ốc siết cáp hoặc mối hàn hoá nhiệt cadweld: dùng để liên kết dây tiếp đất với nhau.
b) Cấu tạo của thiết bị cắt lọc sét thường bao gồm:
- Sét lan truyền sơ cấp ( nằm phía trước )
- Bộ lọc sóng hài và nhiễu ( nằm giữa)
- Sét lan truyền thứ cấp ( nằm phía sau)
Cắt sét sơ cấp và thứ cấp được chế tạo từ ô xýt kim loại ( metal oxide varristor – mov ) thường là ô xýt kẽm. Đặc điểm của loại vật liệu này là chỉ có thể dẫn điện ở điện cáp cao và sẽ trở thành vật cách điện ở điện áp thấp, điện áp càng cao thì dòng điện thông mạch càng lớn và điện áp càng giảm thì dòng thông mạch càng giảm về 0 ( còn gọi là khối điện trở phi tuyến ).
Bộ lọc sóng hài được cấu tạo từ cuộn kháng điện I và các tụ lọc, cuộn khán I được lắp nối tiếp với mạch điện còn tụ lọc thì lắp song song với mạch điện ( nằm phí sau cuộn kháng điện I).
c) Nguyên lý làm việc của thiết bị cắt lọc sét:
Khi đánh sét trực tiếp vào đường dây điện hạ thế 3 pha 220/380 – 50 hz, hoặc sét đánh vào vùng lân cận rồi cảm ứng vào đường dây hạ thế rồi lan truyền vào thiết bị cắt lọc sét trước khi nó đến phụ tải ( Các thiết bị dùng điện ). Xung điện sét còn sót với biên độ thấp khi ra khỏi bộ lọc I – c thì sẽ bị van cắt sét thứ cấp cắt thêm một lần nữa. Khi xung điện sét giảm thấp đến dưới giá trị điện áp ngưỡng của van cắt thì điện trở phi tuyến của van cắt sét sẽ tăng nhanh để ngắt dòng cắt xung sét.
