bảo vệ chống sét sử dụng thiết bị hãng INDELEC, chương 10 pptx

Chương 10: DÂY DẪN SÉT
Dây dẫn sét có nhiệm vụ dẫn dòng sét từ đầu thu sét
xuống hệ thống nối đất. Dây dẫn sét nên đặt bên ngoài công
trình, ngoại trừ các trường hợp đặc biệt .Dây dẫn sét của hãng
Indelec có 3 dạng chính: dẹp, tròn hay cáp bện nhiều sợi.
 Dây dẹp : có kích thước từ 30 x 2  30 x 3,5(mm) tùy thuộc
vào loại dây như dây đồng mạ thiếc, dây nhôm, dây thép
không rỉ hay thép mạ.
 Dây đồng trần điện phân mạ thiếc có tính chất dẫn tốt
và thường dùng cho môi trường ăn mòn cao.
 Dây thép không rỉ dùng cho môi trường ăn mòn cao.
 Dây nhôm được dùng khi cần gắn lên bề mặt tường, vỏ
bọc công trình bằng nhôm.
 Dây tròn: có đường kính từ 8 đến 10mm phụ thuộc vào loại
dây dẫn như dây đồng đỏ, dây đồng mạ thiếc, dây thép không
rỉ, thép mạ hay dây nhôm.
 Dây cáp: bằng đồng hay đồng mạ thiếc và đều được bọc cách
điện. Tùy theo điều kiện công trình và môi trường mà các
loại dây dẫn xuống được chọn.
III. THIẾT BỊ NỐI ĐẤT :
Thiết bò chính của hệ thống nối đất là một thiết bò nối dạng
“ chân chim” và các điện cực đất :
 Thiết bò nối “chân chim” gồm 3 thanh dài 6 -7m với các
góc ở giữa là 45
0
, và các mối nối được thực hiện sao cho
khó có thể bò phá hủy bởi thời gian. Thiết bò này làm bằng
thép mạ đồng.
 Cọc nối đất được nối vào “ chân chim”. Cọc nối đất chủ
yếu làm bằng thép cứng phủ đồng bên ngoài ( dây tối
thiểu 0,25mm) để tiếp xúc tốt với đất. Các cọc dài từ 1,5

đến 2,1m, đường kính 15 – 20 mm, khi cần cọc dài hơn có
thể nối nhiều cọc lại với nhau nhờ các măng _ xông bằng
đồng coni tiếp xúc hoàn toàn với cọc. Để nối hệ thống nối
đất và dây dẫn sét có thể hàn hoặc dùng các kẹp bằng
đồng thau.
 Cọc nối đất “tích cực” là loại cọc được dùng khi môi
trường đất có điện trở suất cao. Trong các cọc này người ta
đổ đầy hóa chất và hóa chất này sẽ tản dần vào đất có tác
dụng làm giảm điện trở đất, hóa chất này có thể dễ dàng
làm đầy trở lại khi đã hết.
Ngoài các thành phần chính nêu trên, trong hệ thống nối đất
còn có các bộ phận khác với mục đích kiểm tra an toàn :
 Nối kiểm tra: được làm bằng đồng thau, dùng để tách riêng
dây dẫn sét và hệ thống nối đất nhờ đó có thể đo chính xác
điện trở hệ thống nối đất. Nối kiểm tra được đặt cao 2m kể
từ mặt đất.
 Ống bảo vệ: bảo vệ khoảng dây dẫn sét, nối kiểm tra và
mặt đất, tránh khỏi các va chạm và có thể gây hư hỏng
cho dây dẫn sét. Ống này thường được làm bằng thép mạ
nóng hay thép không rỉ.
 Hộp quan sát: dùng để kiểm tra sự kết nối giữa dây dẫn sét
và hệ thống nối đất.
 Lưới nối đất dùng thay cho hệ thống cọc nối đất khi thực
hiện nối đất trong vùng đất không cho phép cọc đóng sâu.
IV. MÁY ĐẾM SÉT :
1. Máy đếm sét song song :
Máy này được thiết kế để đếm những cú sét thực sự xảy ra
cho một kiến trúc kim loại ( thép, sườn nhà bằng sắt ) hay cho
một hệ thống dây dẫn sét. Nó có thể đếm những cú sét mà
không cần nối với dây dẫn xuống của cột thu lôi và thậm chí

không có cả cột thu sét. Máy này lợi dụng hiệu điện thế cảm
ứng tạo ra trong khi dòng điện sét chạy qua kiến trúc kim loại
hay dây dẫn xuống để tạo năng lượng cho máy đếm.
Máy được đếm song song với cấu trúc kim loại nhờ hai dây
nối với máy, vò trí hai điểm nối này cách nhau ít nhất là 2m.
2. Máy đếm sét nối tiếp :
Máy đếm sét nối tiếp được thiết kế để đếm và trình bày
thông số những cú sét mà một hệ thống chống sét nhận được.
Máy được lắp nối tiếp với dây dẫn sét, máy dùng dòng
điện cảm ứng trong mạch phụ để chỉ thò bộ phận hiển thò. Máy
đơn giản và chắc chắn có dải hoạt động rộng từ 0,3 - 100KA,
máy được dùng không chỉ cho các thiết kế mới mà còn cho cả
các thiết kế cũ.
Lắp đặt máy đếm sét nối tiếp bằng cách ngắt ở giữa dây
dẫn xuống một khoảng dài 12cm, máy được mắc nối tiếp vào
giữa bằng các mối nối thích hợp.
V. THIẾT BỊ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN :
Sự cảm ứng quá điện áp, quá trình quá độ do bởi sét
đánh, các hậu quả của đóng ngắt mạch, của sự cố lưới điện … và
nhiều hiện tượng khác do con người tạo ra có thể là một trong
nhiều nguyên nhân làm hư hỏng các trang thiết bò động lực, các
mạng máy tính, các thiết bò trong mạng lưới viễn thông … mà
trong vấn đề vận hành rất khó phát hiện. Sơ bộ, qua thống kê
thấy rằng khoảng 70% hư hỏng do sét gây ra là do sét đánh lan
truyền hay quá điện áp cảm ứng theo đường cấp nguồn và
đường tín hiệu. Do việc chống sét lan truyền chưa được quan
tâm một cách đầy đủ dẫn đến thiệt hại do sét lan truyền gây ra
rất lớn. Vì vậy việc đề ra các giải pháp và cung cấp các thiết bò
chống sét lan truyền theo công nghệ mới là cấp bách và cần
thiết.

1. Nguyên tắc chống quá điện áp “bậc thang” :
Sóng quá điện áp có dạng sóng xung gia tăng đột ngột (do
sét hay do các thao tác đóng cắt trên lưới), dó đó có khả năng
gây hư hỏng các thiết bò điện đặc biệt là các thiết bò điện tử rất
nhạy cảm.
Năng lượng trong một sóng dao động như vậy có thể giảm
xuống nhờ hai lớp: cắt và lọc sóng.
 Lớp cắt sóng năng lực cao (VGA hay DP) đặt ở tuyến đầu
sóng làm giảm phần lớn năng lượng của sóng.
 Điện áp dư sau khi qua lớp thứ nhất sẽ được giảm đến giới
hạn cho phép của thiết bò phía sau nhờ lớp lọc sóng dùng biến
trở (DG và DGT).
2. Các loại thiết bò :
 Máy VGA :
Loại này được thiết kế để bảo vệ trạm điện một pha hay
ba pha trong truyền tải áp thấp để chống lại sự tăng áp phát sinh
trong mạng do những cú sét trực tiếp hay gián tiếp hoặc do các
thao tác đóng cắt (ký sinh công nghiệp).
Sự bảo vệ thực hiện qua trung gian môt khe phóng điện
cách điện cao lắp song song với một biến trở oxyt kẽm. Những
sóng ở mức 10 KA đi qua biến trở được truyền xuống đất và
những sóng với cường độ lớn hơn 100 KA nhờ sự hoạt động của
khe phóng điện, nhờ đó mà không gây hư hỏng máy. Điện áp dư
của máy khoảng 2,5 KV cho dòng điện phóng là 5 KA (sóng
8/20). Máy chống sét VGA với khả năng tản mạnh có thể dùng
làm thành phần đầu của thiết bò phòng chống quá điện áp bậc
thang (thác nước) được thực hiện kết hợp với chống sét kiểu DG
hay DGT.

Chi tiết kỹ thuật :

Loại
VGA/2
(mạng1pha
220V)
VGA/4 (3pha
380/400V)
Mã 8302 8304
Tuân theo qui tắc CEI 99,1
Chế độ điện áp tối đa
cho phép
280V/50 Hz hoặc 275V/400 Hz
Dòng tối đa
* Trò đỉnh 100 KA
* Điện tích 50 As
* Năng lượng riêng 2,5 x 10
6
A
2
s
Dòng xung đột max
(sóng 4/10)
65 KA
Điện áp dư :
* Dòng 5 Ka (sóng 8/20) < 2,5 KV
* Dòng sét < 4 KV
Thiết
bò được
bảo vệ
L
N

Sơ đồ mạng một pha
Thiết
bò được
bảo vệ










N
Sơ đồ mạng ba pha
L
1
L
2
L
3
Cỡ máy cắt bảo vệ ở
trên (nếu không tăng
dây chì)
100 A
Dòng ngắt mạch cho
phép
25 kA/50 Hz (hoặc phụ thuộc dây
chì thêm vào)

Khoảng nhiệt độ - 40
o
C  80
o
C
Tiết diện cáp max 50 mm
2
Tiếp điểm báp khoảng
cách
một khe hở 500 mA, 250 V hoặc
75V
Tiết diện max dây báo
lỗi
25 mm
2
 Máy DP :
Thiết bò chống sét kiểu DP được thiết kế để bảo vệ những
trạm điện truyền tải điện áp thấp, chống lại những quá áp do sét
đánh trực tiếp hay gián tiếp gây ra trên mạng điện, hoặc do
những thao tác đóng cắt (ký sinh công nghiệp).
Cần phải lắp đặt một mun cho mỗi pha cần bảo vệ và có
thể lắp một mun cho dây trung hòa tùy theo sơ đồ phân phối.
Sự bảo vệ thực hiện bởi một khe phóng điện có khả năng
tản nhanh.
Những quá điện áp được tản nhanh xuống đất và không
làm hư hỏng thiết bò cho đến dòng điện 100KA. Điện áp dư
dành cho hệ thống dưới cùng khoảng 3,5KV đối với dòng điện
tạo ra một cú sét trực tiếp trên đường dây.
Khả năng tản nhanh của thiết bò chống sét DP khiến cho
nó là một thành phần bảo vệ tuyến đầu lý tưởng trong thiết kế

phòng chống quá áp bậc thang cho những thiết bò điện, được
thực hiện kết hợp với những chống sét kiểu DG hay DGT.
Thông số kỹ thuật :
Loại DP 280 DP 500
Mã 8310 8311
Điện áp tối đa cho phép Uc 255V/50-
60Hz
440V/50-
60Hz
Dòng tối đa ( sóng 10/350)
1 đỉnh
Imax 75KA
Dòng tối đa ( sóng 10/350)
2 hay nhiều đỉnh
Imax
100KA
Điện áp dư ( sóng 1,2/50 ) Up < 3,5 KV
Mức cách điện Iiso <10M
Thời gian đáp ứng t <100ns
Cỡ máy cắt tối đa( không kể dây
chảy )
200Agl 63Agl
Dòng ngắn mạch cho phép 25KA/50Hz ( hoặc tùy dây
chảy)
Khoảng nhiệt độ làm việc - 40
o
C + 80
o
C
Tiết diện cáp sử dụng

Min 10 mm
2
Max 50 mm
2
 Máy DG và DGT :
Những thiết bò chống sét kiểu DG và DGT bảo đảm bảo vệ
những hệ thống điện chống lại sự tăng áp có thể xảy ra trên
đường truyền tải trong khi bão táp hay trong khi thực hiện các
thao tác đóng cắt. Tùy theo sơ đồ phân phối cần dự kiến 1
modun cho mỗi pha cần bảo vệ và 1 modun phụ cho dây trung
hòa. Sự bảo vệ được thực hiện bởi biến trở oxyt kẽm có khả
năng tản dòng xuống đất đối với dòng 40 kA mà không gây thiệt
hại.
Có thể thực hiện một hệ thống phòng chống bậc thang
bằng cách dùng các thiết bò DG và DGT kết hợp với những thiết
bò kiểu VGA hay DP lắp phía trên. Với kiểu DGT ta có thể thay
các biến trở mà không đụng chạm gì đến hệ thống dây của thiết
bò.
Thông số kỹ thuật:
Kiểu DG75
DG15
0
DG28
0
DG38
5
DG50
0
DGT
280

DGT
500
Mã 8408 8407 8400 8409 8406 8410 8416
Theo tiêu
chuẩn
NFC
61 -
740
Điện áp
tối đa cho
phép Uc
75V/
50Hz
100 V
-
150V
/50Hz
200V
-
280V
/50Hz
350V
-
355V
/50Hz
550V
-
440V
/50Hz
600V

-
280V
/50Hz
300V
-
440V
/50Hz
-
Dòng
phóng
điện bình
thường
(sóng
8/20) In
10
KA
15
KA
15
KA
15
KA
15
KA
15
KA
10
KA
Dòng
phóng

40
KA
40
KA
40
KA
40
KA
40
KA
40
KA
40
KA
điện max
(sóng
8/20)
Imax
Dòng
xung max
(sóng
4/10)
Imax
65
KA
65
KA
65
KA
65

KA
65
KA
65
KA
65
KA
Mức điện
áp Up
450V
570V
1.5K
V
2KV 3KV
1.5K
V
2.5K
V
Điện áp
dư với
dòng 5kA
(sóng
8/20)
<
350V
<
550V
<
1KV
<

1.5K
V
<
2.5K
V
<
1KV
-
Thời gian
đáp ứng
< 25 ns
Dòng
ngắn
mạch cho
phép
25 KA/50Hz
Khoảng
nhiệt độ
- 40
o
C + 80
o
C
Tiết diện
cáp max
35 mm
2
Ngoài các thiết bò trên, INDELEC còn có bộ PSEE, bộ
này nối tiếp với các thiết bò điện hay điện tử để bảo vệ nó khỏi
những quá điện áp truyền vào từ đường dây điện lực. Điện áp

dư sau PSEE tối đa là 800V và thiết bò vẫn chạy êm. Ngoài ra
nó cũng dùng chung để bảo vệ các máy tính hay thiết bò viễn
thông.
 Nguyên lý và cấu tạo: PSEE gồm 3 phần:
1)
Khe phóng điện : khe này sẽ tản phần lớn năng lượng của
sóng quá điện áp xuống đất.
2)
Cuộn cảm ứng : mắc nối tiếp và đảm bảo rằng năng lượng
sẽ phân bố đều trong khoảng giữa khe phóng điện và phần
lọc.
Nguồn
Thiết bò
được
bảo vệ







L
N