Các thiết bị chống sét phổ biến nhất hiện nay

Thiết bị chống sét là các dụng cụ được sản xuất nhằm bảo vệ công trình, thiết bị điện và điện tử trước sự tấn công của sét. Sét là quá trình phóng điện xảy ra giữa các đám mây hoặc giữa đám mây và mặt đất, có khả năng gây hại nghiêm trọng cho con người và tài sản. Hiện nay, những loại thiết bị chống sét phổ biến nhất bao gồm gì?

Bài viết này của Đại Việt sẽ cung cấp cho bạn một cái nhìn toàn diện và sâu sắc nhất về các thiết bị cần thiết cho từng nhóm, cùng với những lưu ý quan trọng khi triển khai hệ thống.

Thiết bị chống sét là gì?

Thiết bị chống sét là hệ thống hoặc các bộ phận chuyên dụng được thiết kế để bảo vệ công trình, thiết bị điện và con người khỏi những ảnh hưởng nguy hiểm từ hiện tượng sét đánh trực tiếp hoặc lan truyền. Thiết bị chống sét hoạt động bằng cách dẫn dòng điện từ sét xuống đất một cách an toàn, ngăn không cho dòng điện này đi vào bên trong công trình hoặc làm hư hỏng hệ thống điện – điện tử.

Tổng quan về hệ thống chống sét

Hệ thống chống sét được chia thành 2 nhóm chính:

• Chống sét trực tiếp (External Lightning Protection System): Bảo vệ công trình trước các cú sét đánh thẳng vào mái, tường hoặc cột.
• Chống sét lan truyền (Internal Surge Protection System): Bảo vệ các thiết bị điện và dữ liệu khỏi dòng sét lan theo đường dây nguồn, mạng và tín hiệu.

Một hệ thống tiêu chuẩn cần được triển khai đồng bộ cả hai nhóm, đồng thời kết hợp đúng các thiết bị và tuân thủ các tiêu chuẩn thi công.

Thiết bị chống sét trực tiếp (External Lightning Protection)

Đây là tuyến phòng thủ đầu tiên – có nhiệm vụ dẫn sét đánh trực tiếp từ nóc nhà xuống hệ thống tiếp địa an toàn.

Kim thu sét (Lightning Rod)

Kim thu sét là một thanh kim loại nhọn được lắp đặt trên nóc hoặc đỉnh của các công trình cao, với chức năng thu hút và dẫn dòng sét xuống đất một cách an toàn.

• Có hai loại: cổ điển (Franklin) và kim thu hiện đại ESE (với bán kính bảo vệ rộng hơn).
• Kim cần được gắn ở vị trí cao nhất của công trình.
• Bán kính bảo vệ được tính toán theo tiêu chuẩn NFC 17-102 hoặc IEC 62305.

Dây dẫn sét (Down conductor)

Dây dẫn sét là một loại cáp kim loại có khả năng dẫn điện cao, được kết nối từ kim thu sét xuống mặt đất, có nhiệm vụ truyền dòng điện từ sét vào hệ thống tiếp địa.

• Vật liệu phổ biến bao gồm: cáp đồng trần, cáp đồng bện và dây thép mạ kẽm.
• Dây phải đi thẳng từ kim xuống hệ tiếp địa, và cần càng ngắn càng tốt.
• Tiết diện tối thiểu là 50 mm² đối với dây đồng hoặc tương đương.

Cọc tiếp địa (Ground Rod)

Cọc tiếp địa là một thành phần quan trọng của hệ thống điện. Chức năng của nó là tạo ra một liên kết vững chắc giữa thiết bị điện và đất, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực của dòng điện rò rỉ, sét đánh, quá áp và các hiện tượng khác. Cọc tiếp địa được chôn sâu trong lòng đất ở một khoảng cách nhất định so với thiết bị điện, và được kết nối với thiết bị bằng dây dẫn có tiết diện lớn. Việc thiết kế, lắp đặt và kiểm tra cọc tiếp địa phải tuân theo các quy chuẩn kỹ thuật và an toàn.

• Các loại cọc: cọc đồng nguyên chất, cọc mạ đồng hoặc cọc Ram Ratna.
• Số lượng và độ sâu cọc phụ thuộc vào điện trở của đất, thường từ 2–6m.

Hộp kiểm tra tiếp địa

Chức năng chính: Đóng vai trò là điểm trung gian giữa dây dẫn tiếp địa và hệ thống cọc tiếp địa, được sử dụng để đo điện trở tiếp đất mà không cần phải tháo rời toàn bộ hệ thống.

Vật liệu: Thường được làm từ nhựa chịu lực hoặc bê tông đúc sẵn, với nắp đậy bằng kim loại hoặc composite chịu được thời tiết.

Lắp đặt:

• Được chôn ngầm dưới đất, ở vị trí dễ tiếp cận.
• Dây tiếp địa từ công trình (hoặc từ dây sét) sẽ đi vào hộp rồi tiếp tục nối xuống cọc tiếp địa.

Tiêu chuẩn:

• Cần có đánh dấu vị trí ở ngoài hiện trường.
• Có thể tích hợp thêm bản đồng (busbar) để dễ dàng thao tác đo điện trở bằng đồng hồ chuyên dụng (earth tester).

Hợp chất giảm điện trở đất

Chức năng: Hợp chất này giúp làm giảm điện trở suất của đất xung quanh cọc tiếp địa, từ đó cải thiện hiệu quả tiếp đất ngay cả trong điều kiện địa chất không lý tưởng (ví dụ: đất khô, sỏi đá, điện trở suất cao).

Dạng vật liệu: Có dạng bột hoặc gel, phổ biến nhất là GEM RR, bentonite và than hoạt tính.

Cách sử dụng:

• Trộn với nước theo tỷ lệ của nhà sản xuất, sau đó đổ xung quanh cọc trong quá trình thi công.
• Có thể kết hợp rải xung quanh hệ thống dây tiếp địa nằm ngang.

Ưu điểm:

• Giảm điện trở đất xuống dưới 10 Ohm và duy trì sự ổn định lâu dài.
• Không gây ăn mòn cọc, thân thiện với môi trường và ít cần thay thế.

Lưu ý thi công:

• Nên lắp đặt cùng với hộp kiểm tra tiếp địa để thuận tiện cho việc đo lường sau này.
• Không sử dụng cát hoặc xi măng để thay thế cho các hợp chất chuyên dụng.

Kẹp & phụ kiện liên kết

Vai trò: Đảm bảo kết nối chắc chắn và dẫn điện tốt giữa kim thu, dây dẫn và cọc tiếp địa.

Phân loại:

• Kẹp nối kim thu với dây dẫn sét.
• Kẹp nối dây dẫn với cọc tiếp địa.
• Kẹp trung gian cho hệ thống lưới đồng trên mái nhà.

Vật liệu:

• Đồng nguyên chất, đồng mạ hoặc thép không gỉ (inox 304).
• Nên lựa chọn loại có khả năng chống oxy hóa và chịu ăn mòn cao.

Lưu ý khi chọn:

• Chọn kẹp có kích thước phù hợp với tiết diện của dây sử dụng (ví dụ: 35mm², 50mm², 70mm²…).
• Đảm bảo vặn chặt và có diện tích tiếp xúc bề mặt lớn.
• Tránh sử dụng các vật liệu khác nhau dễ gây ra ăn mòn điện hóa.

Thiết bị chống sét lan truyền (SPD – Surge Protection Devices)

Thiết bị chống sét lan truyền là một thiết bị được lắp đặt trên các đường truyền tín hiệu hoặc dữ liệu, có tác dụng làm giảm hoặc ngăn chặn dòng điện từ sét lan truyền vào các thiết bị điện tử, như máy tính, máy fax, điện thoại, camera an ninh,…

Bộ chống sét nguồn điện (Power SPD)

• Được lắp đặt ở tủ điện tổng, tủ điện tầng và tủ điện nhánh.
• Cấp I (T1): chống dòng sét trực tiếp – thường được dùng cho nhà xưởng.
• Cấp II (T2): chống sét lan truyền trên đường điện lưới.
• Cấp III (T3): bảo vệ các thiết bị nhạy cảm.
• Cần lưu ý chọn SPD có Up < 2kV, Imax phù hợp và có cơ chế báo hỏng.

Thiết bị chống sét đường tín hiệu (Signal SPD)

• Bảo vệ các hệ thống RS485, Modbus, tín hiệu cảm biến, I/O…
• Lắp đặt ở đầu vào và đầu ra của bộ điều khiển.

SPD cho đường mạng & viễn thông

• Dành cho các hệ thống internet, camera IP, bộ ghi hình và điện thoại.
• Cần chọn đúng loại cổng RJ45, BNC hoặc cổng analog.

Hộp phối SPD + CB bảo vệ

• Kết hợp SPD với cầu dao bảo vệ riêng biệt.
• Giúp dễ dàng thay thế và cô lập thiết bị khi bị hỏng hoặc cần bảo trì.

Cấu hình thiết bị chống sét theo từng loại công trình

Loại công trình	Thiết bị khuyến nghị
Nhà ở dân dụng	Thiết bị kim thu sét ESE kích thước nhỏ, có thiết kế SPD loại II cho nguồn điện và loại III cho tủ điện.
Văn phòng – Cao ốc	Thiết bị tiếp đất ESE, hệ thống dây đồng có kích thước lớn, thiết bị bo vệ quá áp cấp I-II-III.
Nhà máy sản xuất	Hệ thống bảo vệ điện cổ điển hoặc ESE, cọc sâu cộng với GEM, SPD loại I, thiết bị bảo vệ tín hiệu.
Trạm BTS/Trung tâm dữ liệu	SPD nguồn, tín hiệu, mạng, và chống nhiễu hoàn toàn.

Ứng dụng của thiết bị chống sét:

Thiết bị chống sét thường được sử dụng trong các công trình dân dụng, nhà xưởng, trạm viễn thông, tòa nhà cao tầng, hệ thống năng lượng mặt trời, và các trung tâm dữ liệu nhằm đảm bảo an toàn, giảm thiểu thiệt hại và duy trì hoạt động ổn định của thiết bị điện tử.

Câu hỏi thường gặp về thiết bị chống sét & lưu ý quan trọng

Có cần phải dùng cả chống sét trực tiếp và lan truyền không?

Có. Xây dựng một hệ thống toàn diện là điều bắt buộc nếu bạn muốn bảo vệ một cách đầy đủ nhất.

Không có tiếp địa thì chỉ dùng SPD có đủ hay không?

Không. SPD cần đường thoát xuống đất – nếu không có tiếp địa thì SPD sẽ hoàn toàn vô dụng.

Cần bảo trì gì?

Kiểm tra về điện trở đất hàng năm. Kiểm tra chỉ báo SPD hỏng để thay thế thiết bị.

Thiết bị chống sét đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc bảo vệ con người, tài sản và hệ thống điện – điện tử khỏi các tác động nguy hiểm từ hiện tượng sét. Việc đầu tư và lắp đặt hệ thống chống sét đúng chuẩn không chỉ giúp nâng cao độ an toàn cho công trình mà còn đảm bảo hoạt động ổn định, liên tục cho các thiết bị trong mọi điều kiện thời tiết.

Vì vậy, trang bị thiết bị chống sét là một giải pháp cần thiết và hiệu quả trong công tác phòng ngừa rủi ro, đặc biệt đối với những khu vực thường xuyên xảy ra giông sét. Hy vong qua bài viết trên của Đại Việt, sẽ giúp quý độc giả hiểu rõ hơn về thiết bị chống sét nhé. Nếu quý khách hàng có nhu cầu mua cáp điện Cadivi, vui lòng liên hệ hotline của Đại Việt: 090 233 2665 – 093 191 1896 để nhận báo giá cáp điện Cadivi mới nhất.