Giải pháp chống sét cho tòa nhà, cao tầng, chung cư, Nhà xưởng
Giải pháp chống sét cho tòa nhà, cao tầng, chung cư, Nhà xưởng
Để thiết kế hệ thống chống sét hiệu quả cho một tòa nhà, cần tuân theo các tiêu chuẩn kỹ thuật và nguyên tắc an toàn (ví dụ: tiêu chuẩn IEC 62305 hoặc TCVN 9385:2012 ) Và trước thiết kế hệ thống chống sét và cũng nói về giải pháp giải pháp chống sét cho tòa nhà, cao tầng, chung cư, Nhà xưởng thì Mình sẽ nói sơ về Sét ?
Sét là gì và tại sao cần chống sét?
- Sét là hiện tượng phóng điện tự nhiên giữa các đám mây mang điện tích hoặc giữa mây và mặt đất. Dòng điện sét có thể lên tới hàng chục nghìn ampe (thường 20.000 – 200.000 A), kèm theo điện áp cực cao và nhiệt độ lớn (hơn 20.000°C).
- Khi đánh vào tòa nhà, sét có thể gây cháy nổ, hỏng thiết bị điện, hoặc nguy hiểm đến tính mạng con người. Vì vậy, hệ thống chống sét được thiết kế để ngăn chặn những tổn hại này
Nguyên lý cơ bản giải pháp chống sét cho tòa nhà, cao tầng, chung cư, Nhà xưởng
- Hệ thống chống sét nhằm bảo vệ tòa nhà và con người bằng cách:Thu nhận sét dòng sét tại một điểm được kiểm soát thay vì để nó đánh ngẫu nhiên vào tòa nhà.
- Sét có xu hướng đánh vào các điểm cao nhất và nhọn nhất do hiệu ứng trường điện (điện tích tập trung nhiều ở đầu nhọn). Cột thu lôi (kim thu sét) được đặt ở vị trí cao nhất của tòa nhà để chủ động thu hút dòng sét. Khi sét đánh vào kim thu sét, năng lượng của nó được kiểm soát thay vì gây hại cho kết cấu tòa nhà.
Dẫn truyền dòng sét chuyển dòng điện sét từ điểm thu nhận xuống đất theo đường dẫn an toàn.
- Dòng điện sét được dẫn qua các dây dẫn sét (down conductor) làm từ vật liệu có điện trở thấp (như đồng hoặc thép mạ kẽm). Các dây này cung cấp một đường đi có trở kháng thấp, đảm bảo dòng sét không lan sang các khu vực khác của tòa nhà (như tường, hệ thống điện). Đường dẫn phải ngắn, thẳng và chắc chắn để giảm thiểu hiện tượng phóng điện ngang (side flash).
Phân tán dòng điện sét vào đất mà không gây hại cho kết cấu hoặc thiết bị điện.
- Hệ thống tiếp địa (earthing system) sử dụng cọc tiếp địa và dây nối đất để phân tán dòng điện sét vào lòng đất. Điện trở tiếp địa phải đủ nhỏ (thường <10 Ω) để dòng sét thoát nhanh, tránh tích tụ năng lượng gây nguy hiểm (như điện áp bước – step voltage – hoặc điện áp chạm – touch voltage). Đất đóng vai trò như một “bể chứa” khổng lồ để hấp thụ và trung hòa dòng điện.
Hệ thống chống sét tạo ra một “con đường ưu tiên” cho dòng sét từ trên cao xuống đất, thay vì để sét tự do phá hủy công trình.
Giải pháp chống sét cho tòa nhà nguyên lý bảo vệ thiết bị điện (Surge Protection)
- Ngoài việc bảo vệ kết cấu, sét còn gây ra xung điện áp (surge) lan truyền qua đường dây điện hoặc cảm ứng từ trường. Thiết bị cắt sét (SPD) hoạt động theo nguyên lý chuyển hướng hoặc triệt tiêu xung điện áp, bảo vệ các thiết bị nhạy cảm như máy tính, TV, hoặc hệ thống điều khiển.
Giải pháp chống sét cho tòa nhà, cao tầng, chung cư, Nhà xưởng
Hệ thống thu sét
- Cột thu lôi: thi công hệ thống chống sét đặt ở điểm cao nhất của tòa nhà (mái nhà) để “thu” dòng sét. Có thể sử dụng cột kim thu sét cổ điển hoặc loại hiện đại (ESE – Early Streamer Emission), Kim thu sét Stormaster ESE là chống sét trực tiếp dòng kim thu sét phát tia tiên đạo sớm (Early Streamer Emission – ESE) nổi bật của LPI. Kim Stormaster được lắp đặt ở điểm cao nhất của công trình, có khả năng chủ động “thu” sét trong phạm vi bảo vệ rộng. Được kiểm định theo tiêu chuẩn quốc tế như IEC 62561-2 và NFC 17-102, sản phẩm này đảm bảo hiệu quả và độ tin cậy cao.
- Dây dẫn sét: Thi công hệ thống chống sét thường các dây kim loại ( đồng hoặc thép mạ kẽm) được bố trí trên mái để kết nối các điểm thu sét, đảm bảo phủ toàn bộ khu vực cần bảo vệ. LPI cung cấp cáp thoát sét chống nhiễu 8 lớp (High Voltage Shielded Cable – HVSC Plus), thường có tiết diện từ M50 trở lên. Cáp này dẫn dòng sét từ kim thu sét xuống hệ thống đất, đồng thời giảm thiểu hiện tượng lan truyền xung sét sang các vật liệu dẫn điện khác.
- Phạm vi bảo vệ: Tính toán bán kính bảo vệ của kim chống sét trực tiếp hoặc sử dụng phương pháp “quả cầu lăn” để xác định vùng an toàn

Hệ thống dẫn sét xuống (Down Conductor System)
- Dây dẫn sét được nối từ cột thu lôi xuống đất, thường bố trí dọc theo tường hoặc cột của tòa nhà.
- Số lượng dây: Tối thiểu 2 dây dẫn xuống đối với tòa nhà lớn, cách nhau đều để phân tán dòng sét.
- Vật liệu: Đồng, thép mạ kẽm, nhôm hoặc cáp thoát sét chống nhiễu 8 lớp (High Voltage Shielded Cable – HVSC Plus), có tiết diện đủ lớn (thường ≥ 50 mm²) để chịu dòng điện sét,

Hệ thống tiếp địa (Earthing System)
- Cọc tiếp địa: Cọc thép mạ đồng hoặc cọc đồng dài 2-3m, cắm sâu xuống đất.
- Dây nối đất: Kết nối cọc tiếp địa với dây dẫn sét.
- Điện trở tiếp địa: Đảm bảo nhỏ hơn 10 Ω (Tiêu chuẩn chống sét tòa nhà TCVN 9385:2012) để dòng sét thoát nhanh vào đất.
- Bãi tiếp địa: Nếu đất có điện trở suất cao (đất cát, đá), có thể cần thêm hóa chất giảm điện trở hoặc lưới tiếp địa.

Bảo vệ chống xung sét (Surge Protection)
Lắp đặt thiết bị cắt sét (SPD – Surge Protective Device) tại bảng điện chính và các thiết bị nhạy cảm (máy tính, hệ thống mạng, thang máy…) để bảo vệ khỏi xung điện áp do sét gây ra.
- SPD Type 1: Dùng cho các điểm đầu vào chính, chịu được dòng sét lớn (ví dụ: 100kA – 200kA).Ví dụ model: 3xG50/385-S + G100/255NPE (Type 1, 150kA , 385V)
- SPD Type 2: Bảo vệ thứ cấp tại các tủ phân phối điện, giảm xung điện áp còn sót lại .Ví dụ model: DT50/385-(3V+T)-(S) (Type 1+2, 50kA , 385V)

Các bước triển khai giải pháp chống sét cho tòa nhà, cao tầng, chung cư, Nhà xưởng
- Đánh giá rủi ro: Xác định mức độ nguy cơ sét đánh dựa trên vị trí địa lý, chiều cao tòa nhà, mật độ sét tại khu vực (dùng bản đồ sét hoặc dữ liệu khí tượng).
- Thiết kế hệ thống: Lập bản vẽ chi tiết dựa trên tiêu chuẩn và cấu trúc tòa nhà.
- Lắp đặt: Thực hiện bởi đội ngũ kỹ thuật có chuyên môn, đảm bảo vật liệu đạt chất lượng.
- Kiểm tra và bảo trì: Đo điện trở tiếp địa định kỳ (1-2 năm/lần) và kiểm tra toàn bộ hệ thống sau mỗi mùa mưa bão.
