Tìm hiểu về sét.DOC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chương 1
DẪN NHẬP
I. ĐẶT VẤN ĐỀ :
Con người xa xưa sợ sấm Sét, nó được xem là cơn giận của thần linh.
Mãi đến thế kỷ XIIX, Sét mới được xem xét như là một hiện tượng thiên nhiên
bằng các phương pháp khoa học đã tìm ra bản chất điện của nó.
Sét là sự phóng điện trong khí quyển giữa các đám mây và đất, hay giữa
các đám mây mang điện tích trái dấu. Sét xuất hiện ngẫu nhiên và giải phóng
một năng lượng rất lớn. Nó luôn đe dọa tính mạng con người; phá hoại tài sản.
Trong khung cảnh rất nhiều công trình và thiết bò hiện đại, một tia Sét không
lường trước chỉ trong vài phần triệu giây, có thể gây nên những hư hỏng vật
chất lớn lao và các thiệt hại khủng khiếp. Nó có thể gây, làm hư hỏng các hệ
thống điện, điện thoại, máy tính và đồng thời gây nên thiệt hại về doanh thu
đáng kể do việc sản xuất hoặc cung ứng dòch vụ bò ngưng trệ....
Do vậy, bảo vệ chống Sét trực tiếp cho công trình và chống Sét lan
truyền cho thiết bò của các công trình là yêu cầu bức thiết. Nhiều thiết bò chống
Sét của các chuyên gia khoa học đã lần lượt ra đời :
Năm 1752 : Benjamin Franklin khám phá ra kim thu Sét. Chứng minh rõ
tính chất điện của Sét.
Năm 1880 : Một nhà vật lý người Bỉ, Mell Seul nhận ra việc bảovệ các
lâu đài bằng hợp lại các thanh kim loại trên mái bằng, hay mái nhọn với nhiều
dây nối đất, bảo vệ lưới.
Năm 1914 : Thể nghiệm khả quan về kim chống Sét đơn giản của
Hongrois Ziliard và Francais Dozere.
Những thiết bò chống Sét cổ điển nêu trên phần nào đó đã hạn chế
những tác hại do Sét gây ra, tuy vậy mức độ an toàn tin cậy và tính thẩm mỹ
khi lắp đặt các thiết bò này cho các công trình còn ở mức hạn chế.
Năm 1986 : Các nhà khoa học - chuyên về lónh vực chống Sét đã không
ngừng áp dụng những tìm tòi hiểu biết rõ hơn hiện tượng vật lý của Sét,
mở ra một thời kỳ mới dùng việc bố trí các điện cực phát tăng cường ion hóa

mà tất cả các nguồn năng lượng là tự động.
TRANG 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Có nhiều loại thiết bò chống Sét của nhiều hãng khác nhau. Một trong
những thiết bò chống Sét mới nhất hiện nay đã đăng ký bản quyền trên toàn thế
giới là kim thu Sét PREVECTRON, một sản phẩm của hãng INDELEC (Pháp).
PREVECTRON là một thiết bò thu Sét tạo tia tiên đạo, với thiết bò tự
động kích phóng điện tích; hoạt động tin cậy đảm bảo cho một vùng bảo vệ
rộng. Do đó để bảo vệ chống sét, giảm tác hại của sét gây ra ta phải tính vùng
tập trung tương đương và lựa chọn cấp bảo vệ thích hợp.
Đề tài :”BẢO VỆ CHỐNG SÉT SỬ DỤNG THIẾT BỊ HÃNG
INDELEC” .Đây là đề tài thiết kế chống sét sử dụng thiết bò thu sét tạo tia tiên
đạo hiện đại nhất cuả Pháp – PREVECTRON - INDELEC và dùng phần mềm
MATLAB để tính toán lựa chọn cấp bảo vệ.
II. GIỚI HẠN VẤN ĐỀ :
Đây là đề tài hoàn toàn mới mẻ, người thực hiện đã cố gắng tìm tòi học
hỏi tiếp thu những công nghệ và thông tin tiến bộ nhất của nước Pháp- một
nước đang chiếm vò trí hàng đầu trong lónh vực chống sét cùng với việc sử dụng
phần mềm MATLAB để tính toán lựa chọn cấp bảo vệ cho công trình.
Với thời gian thực hiện đề tài rất ngắn chỉ trong vòng hai tháng, điều
kiện làm việc còn nhiều khó khăn, cho nên tài liệu thu thập để tham khảo
không nhiều, kinh nghiệm thực tế còn ít ỏi, tập đồ án này chỉ nghiên cứu vấn
đề ở mức độ sau:
♦ Lý thuyết chống sét.
♦ Giới thiệu phần mềm MATLAB .
♦ Tính tóan chống sét cho một công trình cụ thể.
III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU :
Lónh hội những kiến thức khoa học mới mẻ, tiến bộ trên thế giới được
xem như là điều động viên kích động năng lực khám phá, tìm hiểu của giới trẻ
ngày nay, nhất là các tầng lớp sinh viên, công nhân kỹ thuật, các kỹ sư mới ra

trường...
Tập đồ án này là một nỗ lực nhằm đáp ứng phần nào yêu cần nêu trên;
mà mục tiêu trước mắt là giúp cho bản thân và các đồng nghiệp tiếp cận thêm
với nền kỹ thuật chống Sét hiện đại của Pháp và sử dụng phần mềm MATLAB
để tính chọn cấp bảo vệ cho công trình; mục tiêu xa hơn là áp dụng vào đời
sống thực tiển để tính chọn cấp bảo vệ cho công trình và các toà nhà cao
tầng ...
Tuy nhiên, đề tài này còn ở mức thô sơ và mang tính chủ quan, chưa
nghiên cứu vấn đề một cách hoàn thiện; ngoài ra phần mềm MATLAB này còn
TRANG 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
rất mới mẻ đối với người nghiên cứu, chỉ được học rất ít trong chương trình, do
đó chưa đạt được mức độ hoàn hảo. Hy vọng rằng trong tương lai, chúng ta sẽ
tìm ra được giải pháp chống Sét hiện đại hơn, đảm bảo an toàn cho ngøi và
thiết bò.
IV. THỂ THỨC NGHIÊN CỨU :
Trước hết người thực hiện đi thu thập và khảo sát tất cả những tài liệu có
liên quan về lý thuyết chống Sét của Pháp. Trên cơ sở đó, người nghiên cứu
biên soạn lại toàn bộ lý thuyết chống Sét theo trình tự hệ thống và cách sử
dụng phần mềm MATLAB để tính vùng tập trung tương đương, lựa chọn cấp
bảo vệ.
Khi đã hội đủ các giải pháp tiêu chuẩn, người nghiên cứu tiến hành tính
toán thiết kế chống Sét cụ thể cho một công trình nhằm kiểm tra mối liên hệ
giữa lý thuyết với phần thực hành.
Đề tài được thực hiện theo kế hoạch phân bố thời gian như sau:
- Tuần 1 : Chọn đề tài
- Tuần 2 và tuần 3 : Soạn đề cương
- Tuần 4 : Thu thập dữ kiện
- Tuần 5 : Xử lý dữ kiện
- Tuần 6 đến tuần 7 : Viết nháp và sửa chữa

- Tuần 8 và tuần 9 : Viết và trình bày bảng chính
- Tuần 10 : Thời gian dự trữ.
V.PHÂN TÍCH CÔNG TRÌNH LIÊN HỆ :
Công trình liên hệ với đề tài: Xây dựng phương án chống Sét cho các
công trình thông tin trên mạng viễn thông Việt Nam.
Chủ đề tài : Nguyễn Văn Dũng
Cộng tác viên : Đỗ Minh
Lê Huy Tònh
Nguyễn Thò Tâm
Nguyễn Minh Tuấn
Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam - Viện Khoa học kỹ thuật
Bưu điện, Hà Nội, 1996.
A- PHẦN TÓM TẮT :
Đề tài này được viết bao gồm 4 phần:
TRANG 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
♦ Phần I : Hiện trạng trang bò và tình trạng hư hỏng do Sét gây ra
đối với các công trình thông tin trên mạng viễn thông Việt Nam.
♦ Phần II : Xây dựng phương án chống Sét.
♦ Phần III : Mô hình chống Sét tại một trạm liên hợp.
♦ Phần IV : Phương án lựa chọn các phần tử bảo vệ.
B- ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI :
* Ưu điểm :
Các tác giả viết đề tài này đã hệ thống hóa toàn bộ những kiến thức cơ
bản có liên quan về lónh vực chống Sét theo một hệ thống logic.
♦ Đề tài phi hợp lý với quy trình kế hoạch chống Sét của nước ta hiện nay.
♦ Đề tài được sử dụng cho đối tượng đang tìm hiểu nghiên cứu về chống Sét nhất
là các sinh viên thuộc các trường kỹ thuật, các kỹ sư, công nhân kỹ thuật...
* Hạn chế :
Tác giả viết đề tài này mang nặng tính chủ quan. Hầu như không nói đến

tên tài liệu tham khảo nào, kể cả tài liệu ngoài nước để cho người đọc có thể
tham khảo mở rộng thêm kiến thức của mình.
C- PHẦN LIÊN HỆ :
Người nghiên cứu đã sử dụng một số bảng tra cứu trong đề tài này như:
Bảng số 3:”Số ngày dông trung bình trong năm ở một số đòa phương của
Việt Nam”.
Bảng số 4, “ Giá trò điện trở suất của một số loại đất”.
VI. XÁC ĐỊNH TỪ NGỮ :
1. Phóng điện Sét :
Là sự phóng điện trong khí quyển giữa đám mây với đất, bao gồm một
hay nhiều xung dòng (trong trường hợp phóng điện lặp lại).
2. Sét :
Là sự phóng điện Sét từ đám mây với đất, cường độ dòng Sét lên đến
hàng trăm KA.
3. Điểm Sét :
Là điểm nằm trên mặt đất bò phóng điện Sét, có thể là một điểm trên
công trình hoặc tiếng thu Sét...
4. Vùng bảo vệ của hệ thống chống Sét :
TRANG 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Là vùng mà nếu bò phóng điện Sét thì điểm bò Sét đánh sẽ là kim thu
Sét.
5. Mậät độ phóng điện Sét Ng :
Là số lần phóng điện Sét trong một năm trên một Km
2
. Một lần phóng
điện Sét thông thường có vài lần phóng điện lặp lại.
6. Hệ thống bảo vệ chống Sét (LPS):
Là hệ thống đầy đủ được lắp đặt trên công trình hay trong một khu vực
rộng để bảo vệ chống Sét. Hệ thống này bao gồm các thiết bò đặt bên ngoài và

bên trong công trình (nếu cần thiết).
7. Lắp đặt hệ thống bảo vệ chống Sét bên ngoài (ELPI) :
Hệ thống này bao gồm các đầu thu Sét, một hoặc nhiều dây dẫn Sét, một
hay nhiều điểm tiếp đất.
8. Lắp đặt hệ thống bảo vệ chống Sét bên trong (ILPI) :
Hệ thống này bao gồm tất cả các thiết bò nhằm giảm thêm các ảnh hưởng
điện từ gây bởi dòng Sét.
9. Thiết bò dẫn Sét tạo tia tiên đạo (ESE):
Là loại đầu thu Sét bao gồm một kim thu Sét cùng với một loại thiết bò
đặc biệt có khả năng tạo ra một đường dẫn Sét chủ động về phía trên nhanh và
cao hơn các kim loại thông thường.
10. Quá trình phát ra đường dẫn Sét :
Là hiện tượng vật lý giữa sự khởi đầu của hiệu ứng Corona đầu tiên và
sự lan truyền một đường dẫn Sét về phía trên.
11. Độ lợi về thời gian tạo tia tiên đạo (∆T) :
Đại lượng ∆T là độ lợi về thời gian tạo đường dẫn Sét chủ động về phía
trên của đầu thu Sét loại tia tiên đạo so với các loại kim thu Sét thông thường ở
trong cùng một điều kiện.
12. Các thành phần tự nhiên :
Đó là những cấu trúc nằm bên ngoài hoặc bên trong công trình hay nằm
sâu trong tường (cốt thép của bê tông, khung nhà thép...) mà có thể dùng thay
thế một phần hay tất cả dây dẫn Sét hay chỉ là phần dẫn Sét bổ sung.
13. Thanh nối cân bằng thế :
TRANG 5