Công thức tính bán kính bảo vệ cho hệ thống chống sét
Để hiểu rõ công thức tính bán kính bảo vệ cho hệ thống chống sét, chúng ta cần đi tìm hiểu các khái niệm cơ bản. Sau đó ta mới đi tìm hiểu từng thông số làm nên công thức này bạn nhé!
Công thức tính bán kính bảo vệ cho hệ thống chống sét
Tia sét xuống đất
Là sự phóng một luồng điện tích có nguồn gốc từ khí quyển giữa các đám mây và mặt đất, bao gồm một hoặc nhiều dòng xung (đánh ngược).
Sét đánh
Một hoặc nhiều tia sét phóng xuống đất.
Điểm nổi bật
Là giao điểm giữa tia sét và mặt đất, công trình hay hệ thống chống sét.
Khối bảo vệ
Là khối – phạm vi ảnh hưởng của thiết bị dẫn phát tia tiên đạo sớm (ESE) trong đó bản thân thiết bị dẫn phát tia tiên đạo sớm chính là “điểm nổi bật”.
Mật độ sét – Ng
Số tia sét đánh xuống mặt đất hàng năm trên mỗi km2.
Mật độ đánh ngược – Na
Là số lượng sét đánh ngược hàng năm trên mỗi km2. Xem bản đồ tại phụ lục B (NFC 17102)
Hệ thống chống sét
Hệ thống hoàn chỉnh được sử dụng để bảo vệ cấu trúc và các khu vực mở chống lại các tác động của sét. Nó bao gồm một cài đặt chống sét trực tiếp và một cài đặt bảo vệ chống sét lan truyền, nếu có.
Đầu phát xạ kim thu sét (ESE)
Một cột thu lôi được trang bị hệ thống kích hoạt sớm dòng ion hướng lên khi so sánh với cột thu lôi đơn giản (SR) ở cùng điều kiện.
Quá trình kích hoạt sớm
Hiện tượng vật lý với sự khởi đầu của vầng hào quang (corona) và tiếp tục lan truyền theo hướng lên trên.
Thời gian kích hoạt sớm (ΔT)
Thời gian của ESE đạt được tia hướng lên khi so sánh với một SR trong cùng điều kiện và phương pháp đánh giá. Giá trị này được diễn dải bằng µs.
Bán kính bảo vệ của kim thu sét phát tia tiên đạo ( E.S.E ) phụ thuộc vào độ cao ( h ) của kim so với mặt phẳng cần được bảo vệ.
Với h > 5:
– Với h < 5m dùng phương pháp đồ thị theo mục 2.2.3.3.a.b và c của tiêu chuẩn NF C 17 – 102
– Rp : bán kính bảo vệ của kim
– h : độ cao của đầu kim thu sét E.S.E với mặt phẳng ngang cần bảo vệ .
– D : biểu thị cấp độ bảo vệ của kim thu sét ( I , II , III) xác định nguy cơ có vùng sét đánh ( tương ứng với độ lớn 20.40 và 60m)
– ∆ : L = V. ∆T
– ∆ L: độ dài tiên đạo do đầu kim thu sét E.S.E phát ra được tính bằng mét ( m )
– ∆ T: thời gian phát tia tiên đạo sớm của kim thu sét do đầu kim E.S.E phát ra được tính bằng micro giây (s )
– V : vận tốc lan truyền cua tia tiên đạo trong khí quyển và được tính bằng mét trên micro giây ( m/s )
– Giá trị của V được tính toán đo đạc theo thực nghiệm và được nêu trong chuẩn NFC 17 – 102
Thời gian kích hoạt sớm (ΔT) được dùng để xác định các bán kính bảo vệ. Điều này được thể hiện như sau:
∆T = TSR – TESE
Trong đó:
TSR là thời gian kích hoạt tia tiên đạo của kim thu sét cổ điển SR.
TESE là thời gian kích hoạt tia tiên đạo của kim thu sét ESE.
- _ Nếu công trình cao <20m thì vùng bán kính bảo vệ là hình nón với góc 45 độ như IEC2009 . bố trí 2 cột gần nhau thì góc bảo vệ giữa 2 cột là 60 độ, góc Rpr vòng ngoài là 45 độ.
- _ Còn cao >20m thì mới dùng công thức như bạn nói trên, tuy nhiên hiện nay có update thêm nhiều kiểu tính vùng bảo vệ mới cho các kiểu nhà. Vd: tháp chuông nhà thờ, ống khói CN; tháp truyền hình, nhà biệt thự…vì vậy công thức có thay đổi đôi chút so với Tcxd 46-2007.
- Còn công trình của bạn nếu cột quá cao và đặt nhiều cột thu sét cắm nhiều như bát nhang, không thẩm mỹ thì mình còn có cách khác là dùng lồng Faraday kết hợp kim thu sét. Khi đó không cần bố trí kim thu sét cao đâu hoặc dùng lồng Faraday đan lưới 20x10m thôi cũng được (đan nhỏ hơn càng tốt) , còn sang trọng và đẹp hơn thì dùng kim phóng điện sớm ESE cần 1 kim cho 1 công trình.
- _À bạn tính bán kính bảo vệ Rpr ko đúng rồi. Nếu bố trí 1 kim cổ điển tại tâm công trình: Rpr=0,5.sqrt(27^2+56^2)=31,08m; lấy bằng 32m. Vậy chiều cao cần thiết là h=Rpr/tg45=32/1=32m cho gọn. Trừ đi cao độ công trình =9 m vậy bố trí cột thu sét cao 32-9=23m.
- _ Dùng kim phóng điện sớm ESE: bố trí 1 kim, ta có bán kính bảo vệ Rpr=39,2m ứng với mức bảo vệ cao (đón bắt tất cả dòng sét >6kA), bố trí cột cao 4m (hoặc 2,5-3,5m tùy mình và cột đế cho trước) đặt tại tâm công trình cao 9m. Còn công thức tính bạn tìm trong Tc NFC17-102 dùm mình nha, tại công thức dài quá mà đt lại không có hổ trợ viết công thức toán. Hoặc bạn tìm catalogue chọn lựa kim ESE các nhà SX như: pulsar, erico, liva có các công thức này luôn đó
- _ Theo kinh nghiệm cá nhân của mình thì nhà mái bằng mà muốn bố trí kim Franklin như kích thước của bạn thì cần 5-6 kim,chiều cao 1 kim >7,5m
Để cho hệ thống chống sét đạt đủ điều kiện hoạt động an toàn, bạn lưu ý là phải kiểm định định kỳ hệ thống chống sét hàng năm vào đầu mùa mưa hoặc kiểm tra, thử nghiệm chúng khi lắp đặt lần đầu bạn nhé./.
LIÊN HỆ TƯ VẤN:
CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ THIÊN LONG
☎ Hotline: 0983 224 351 | Phone: 08 66 858 171
♟ Địa chỉ: 111/17 Bình Thành, P.Bình Hưng Hòa B, Q.Bình Tân, Tp.HCM
ⓦ Tham khảo: http://bit.ly/he-thong-tiep-dia
Chống sét Thiên Long