- Sấm sét là một trong những thiên tai có thể gây chết người và làm thiệt hại tài sản một cách nghiêm trọng. Chính vì vậy, bạn cần tìm hiểu và tìm ra phương pháp chống sét phù hợp và hiệu quả cho ngôi nhà hoặc công trình xây dựng của bạn. Sau đây Xây Lắp Hải Phong sẽ cùng bạn tìm hiểu sét là gì ? và cách phòng chống sét.

1, Sét là gì, tại sao phải lắp đặt chống sét

     - Sét (hay còn gọi là tia sét) là một hiện tượng vật lý tự nhiên xảy ra thường xuyên ở khắp mọi nơi trên trái đất. Đây là hiện tượng phóng tia lửa điện giữa các đám mây mang điện tích trái dấu trong khí quyển hoặc giữa các đám mây. Đôi khi, hiện tượng sét còn xuất hiện trong các trận bão cát hay núi lửa phun trào. Vận tốc di chuyển của sét khi phóng điện trong khí quyển có thể lên tới 36.000 km/s

Tư vấn thiết kế lắp đặt chống sét tại Hải Phòng

 Nguyên nhân hình thành tia sét

     Nếu hai đám mây tích điện trái dấu lại gần nhau, khi đó hiệu điện thế hay chính là sự chênh lệch điện thế giữa chúng có thể lên tới hàng triệu vôn và tạo ra một điện trường có cường độ cực lớn. Sự chênh lệch này sẽ gây hiện tượng phóng tia lửa điện và tạo thành một tia sét. Và phải vài giây sau chúng ta mới nghe thấy tiếng sấm nổ do vận tốc của ánh sáng nhanh hơn vận tốc âm thanh. Trong trường hợp nếu một đám mây dông tích điện di chuyển gần với mặt đất khi tới những khu vực trống trải mà gặp vật có độ cao như là cây cối, các cột đèn, cột điện ,... thì có thể gây ra hiện tượng phóng tia lửa điện giữa đám mây đó và mặt đất. Hiện tượng này gọi là sét đánh.

Tác hại của sét gây ra

     - Gây thương tích cho con người: sức mạnh của sét sẽ gây tàn phá nặng nề cho cơ thể của người bị đánh trúng, nhẹ thì gây cháy bỏng cơ thể thậm chí là gây ra tử vong.

     - Phá huỷ các công trình xây dựng, tòa nhà cao tầng các vật thể có độ cao hơn so với xung quanh....

     - Lan truyền qua các đường dây cáp gây hư hại các thiết bị điện

Tư vấn cách chống sét

Nếu muốn đảm bảo rủi ro và thiệt hại do sét đánh gây ra ở mức thấp nhất thì bạn cần phải lắp đặt đầy đủ các thiết bị sau:

• Cột thu lôi (còn gọi là cột chống sét): là một thanh kim loại được gắn trên đỉnh của tòa nhà công trình và nối với một điện cực nằm dưới lòng đất thông qua dây dẫn điện. Thiết bị chống sét này sẽ giúp bảo vệ bên ngoài tòa nhà bằng cách thu lấy và truyền dòng sét xuống mặt đất thông qua dây dẫn điện nhằm chuyển hướng dòng sét đi qua tòa nhà ngăn chặn sự cố cháy nổ hay giật điện.
• Chống sét lan truyền: là thiết bị chống sét giúp bảo vệ bên trong tòa nhà bằng cách hạn chế sự gia tăng điện áp đột ngột hay song điện từ. Nhiệm vụ của các thiết bị chống sét lan truyền là phát hiện và ngăn chặn dòng điện quá áp bằng cách truyền chúng xuống mặt đất thông qua đường tiếp địa.
• Hệ thống tiếp địa và công nghệ hàn hóa nhiệt: được lắp đặt dưới mặt đất và có nhiệm vụ truyền các dòng sét thu được từ các thiết bị chống sét (như cột chống sét hay thiết bị chống sét lan truyền) xuống đất.
• Thiết bị phòng chống sét, cảnh báo sét: các thiết bị này có chức năng nhận biết và  cảnh báo trước sự xuất hiện sét nhằm giúp người sử dụng có biện pháp phòng tránh kịp thời.

Chống sét nhà dân bằng thu lôi

2. Các phương pháp chống sét trực tiếp

 a. Phương pháp chống sét trực tiếp cổ điển

     - Hệ thống chống sét đầu tiên trên thế giới được nhà khoa học Benjamin Franklin phát minh vào năm 1753. Hệ thống chống sét cổ điển này hoạt động theo nguyên lý như sau: các kim thu sét được làm từ thanh kim loại có đặc tính dẫn điện sẽ được lắp đặt trên đỉnh các cột đỡ (làm bằng gỗ, kim loại hoặc bê tông) và nhô cao lên khỏi công trình. Các kim thu sét này thông qua các dây dẫn sẽ được nối với hệ thống tiếp địa (cũng làm bằng kim loại) được chôn dưới đất. Khi có dòng sét đánh vào công trình, kim thu sét sẽ hấp thu toàn bộ dòng sét và truyền xuống hệ thống tiếp địa thông qua dây dẫn. Dòng sét này khi vào đất sẽ tiếp tục lan truyền và tiêu tan dần trong đất. Phương pháp chống sét cổ điển của Benjamin Franklin đã được kiểm chứng và áp dụng cho đến ngày nay với ưu điểm nổi bật là hệ thống đơn giản và giá thành tương đối rẻ. Tuy nhiên, hạn chế của nó là phạm vi bảo vệ hẹp, độ tin cậy không cao, số lượng kim thu sét sử dụng là khá lớn và thường dễ bị gỉ sét hay đứt gãy nên cần thay thế thường xuyên, hệ thống dây dẫn nối các kim thu lôi dẫn xuống đất nhiều gây ảnh hưởng đến độ thẫm mỹ của kiến trúc công trình. 

Phương pháp chống sét trực tiếp theo nguyên lý điện từ phát xạ sớm (ESE)

 Để khắc phục các hạn chế trong hệ thống chống sét cổ điển của Benjamin Franklin, các nhà nghiên cứu phương pháp chống sét trên thế giới đã cải tiến hệ thống chống sét này. Năm 1967, phương pháp chống sét theo nguyên lý điện từ phát xạ sớm (ESE – viết tắt của Eletro - Magnetic Earaly Streamer EMission) được đề xuất. Hệ thống các  thiết bị sử dụng trong phương pháp này có tương tự với hệ thống chống sét cổ điển của Benjamin Franklin nhưng có bổ sung thêm đầu thu sét phát xạ sớm với mục đích kéo dài khoảng cách đón dòng sét giúp mở rộng phạm vi hoạt động của kim thu sét. Đầu thu sét phát xạ sớm có nhiệm vụ chủ yếu là làm giảm hiệu ứng CORONA (hiện tượng phóng tia lửa hay tiếp đất) giúp tăng cường độ điện trường tại đầu kim thu sét. Mục đích là tạo ra điều kiện tối ưu nhất để tập trung nguồn năng lượng kích phát dòng sét tiên đạo từ đầu kim hướng về đám mây dông để đón bắt dòng tiên đạo của sét từ đám mây dông đánh xuống. So với phương pháp chống sét cổ điển, phương pháp chống sét trực tiếp theo nguyên lý điện từ phát xạ sớm có các ưu điểm như: độ tin cậy cao, vùng bảo vệ rộng hơn, đảm bảo độ thẫm mỹ của công trình lắp đặt, tuổi thọ cao hơn. Hiện nay, phương pháp chống sét này đang được các nước phát triển áp dụng, trong đó có Việt Nam.

Hình minh họa chống sét trực tiếp theo nguyên lý điện từ phát xạ sớm (ESE)

c. Phương pháp chống sét lan truyền

     - Ngoài những thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào công trình, sét còn làm hư hỏng nhiều thiết bị điện thông qua lan truyền năng lượng theo các đường dây dẫn, dây tín hiệu. Một trong những cách giúp hạn chế thiệt hại do sét lan truyền gây ra được áp dụng phổ biến hiện nay là sử dụng phối hợp hệ thống cắt sét và cắt lọc sét. Hai thiết bị này khi được sử dụng phối hợp sẽ hoạt động như sau: thiết bị cắt sét có nhiệm vụ loại bỏ phần lớn năng lượng sét lan truyền xuống đất và cắt giảm một phần biên độ xung sét. Trong khi thiết bị lọc sét sẽ tiếp tục cắt giảm biên độ xung sét, đồng thời cũng làm giảm tốc độ biến thiên dòng điện và áp suất của sét. Để đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống điện, các thiết bị cắt sét và cắt lọc sét này phải được lắp đặt trên tất cả các đường dây của nguồn cấp điện hay đường dây truyền tín hiệu.