Kim thu sét là nơi tiếp xúc đầu tiên với sét khi bị đánh. Chính vì thế, đây là vật tư chống sét quan trọng nhất trong hệ thống chống sét lan truyền. Cách lắp đặt kim thu sét đúng cách và đúng chuẩn sẽ quyết định xem hệ thống chống sét lan truyền có có hiệu quả hay không.
Đó là lý do hệ thống chống sét nói chung, hay kim thu sét nói riêng như “cứu tinh” bảo vệ mọi công trình.
Hệ thống chống sét lan truyền tập hợp các sản phẩm công nghệ, điện tử có khả năng phòng ngừa sét một cách an toàn.
Hệ thống có thể bảo vệ trong phạm vi rộng, trong nhiều loại địa hình và công trình. Trong đó, hệ thống tiếp địa kim thu sét giữ vai trò quan trọng trong cả hệ thống. Giúp dẫn truyền sét xuống đất an toàn, tránh hư hại công trình.
Hệ thống tiếp địa kim thu sét giúp cản nguồn năng lượng của sét trực tiếp đến công trình. Nhờ đó công trình được bảo vệ một cách toàn diện.
Hệ thống có cấu tạo gồm các thiết bị:
Kim thu sét có hai loại phổ biến là:
- Kim thu sét cổ điển
- Kim thu sét hiện đại – tia tiên đạo
Ngày nay, kim thu sét cổ điển dần được thay thế bằng kim thu sét hiện đại. Vì sản phẩm cổ điển có phạm vi bảo vệ kém, độ bền thấp,… Trong khi đó kim thu sét hiện đại vượt trội hơn về phạm vi bảo vệ, độ bền, tính thẩm mỹ,…
Gợi ý tham khảo các nội dung tìm hiểu thêm:
- Bước 1: Đào rãnh, hố hoặc khoan giếng tiếp đất
- Bước 2: Chôn các điện cực xuống đất
- Bước 3: Hướng dẫn lắp đặt cột và chân trụ đỡ kim thu sét
- Bước 4: Hướng dẫn lắp đặt dây thoát sét
- Bước 5: Hoàn trả mặt bằng hệ thống tiếp đất
- Đầu tiên cần xác định vị trí lắp đặt hệ thống tiếp địa. Xung quanh khu vực lắp đặt có thể có các chướng ngại, công trình ngầm, hệ thống nước,… Vì vậy cần kiểm tra cẩn thận để tránh các công trình này trước khi đào.
- Tiếp đến đào rãnh có chiều rộng 30cm – 50cm. Độ sâu từ 60cm – 80cm. Hình dạng và chiều dài sẽ tuân theo bản vẽ thiết kế. Hoặc điều chỉnh theo mặt bằng thực tế thi công.
- Lưu ý, trong thực tế có những vùng đất có điện trở suất đất cao, hoặc mặt bằng thi công hạn chế. Lúc này cần áp dụng phương pháp khoan giếng để đảm bảo an toàn. Giếng khoan có độ sâu từ 20m đến 40m. Đường kính 5cm – 8cm tùy vào độ sâu của mạch nước ngầm.
Cách đóng cọc tiếp địa khi lắp đặt kim thu sét
- Cọc tiếp địa cần được đóng theo thiết kế, tại những nơi quy định. Khoảng cách giữa các cọc sẽ dài gấp hai lần độ dài cọc đóng xuống đất. Khoảng cách giữa các cọc có thể ngắn hơn ở những vùng có diện tích làm hệ thống đất giới hạn. Tuy nhiên khoảng cách không được ngắn hơn chiều dài cọc.
- Đóng cọc tiếp địa sâu xuống đất. Khi đỉnh cọc cách đáy rãnh từ 10cm – 15cm thì dừng lại.
- Đóng cọc đất trung tâm cạn hơn. Đỉnh cọc cách mặt đất từ 15cm – 25cm. Sao cho đỉnh cọc nằm bên trong hố sau khi lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất.
- Sau đó cần liên kết các cọc bằng cách rải cáp đồng trần dọc theo rãnh đã đào.
Cách sử dụng hóa chất giảm điện trở khi lắp đặt kim thu sét
Bước quan trọng không kém là đổ hóa chất giảm điện trở đất. Hóa chất này sẽ hút ẩm. Sau đó tạo thành dạng keo bao quanh điện cực. Từ đó giúp giảm điện trở đất bằng cách tăng bề mặt tiếp xúc giữa điện cực và đất, bảo vệ hệ thống tiếp địa. Hóa chất giảm điện trở có thể có thể đổ trước khi đóng cọc hoặc đổ dọc theo cáp đồng trần.
Nếu đổ trước khi đóng cọc, tại vị trí cọc cần đào sâu hố sâu 50cm. Đường kính từ 20cm – 30cm tính từ đáy rãnh. Sau đó đổ hóa chất giảm điện trở đất vào những hố này.
Nếu tiến hành khoan giếng, các cọc tiếp đất được liên kết thẳng với cáp, sau đó thả sâu xuống đáy giếng. Rải hóa chất giảm điện trở đất xuống giếng, đổ nước xuống cùng lúc để hóa chất lắng sâu xuống đáy giếng.
Hàn hóa nhiệt để liên kết các cọc với cáp đồng trần.
Cột và chân trụ đỡ kim thu sét cần biết cách lắp đặt cẩn thận để đảm bảo an toàn cho cả hệ thống tiếp địa.
Kim thu sét tia tiên đạo cần lắp đặt ở vị trí cao nhất trên tòa nhà. Cột để gắn kim thu sét nên là cột Inox có đường kính phi 42, dài 3m. Cột liên kết với dây neo, trên cột hàn đai ốc ở 3 vị trí. Để đề phòng gió bão gây hư hỏng, kim thu sét cần được gia cố chắc chắn với cột.
Số lượng dây thoát sét sẽ tùy thuộc vào quy mô công trình. Dây thoát sét phải có tiết diện từ 5cm – 7cm.
Đối với công trình dưới 60m2 có thể dùng một dây thoát sét [dây tiết diện 5cm hoặc 7cm]. Công trình diện tích 60m2 trở lên, nên dùng tối thiểu 2 sợi dây thoát sét.
Cáp thoát sét kéo từ chân cột thu sét xuống đất, chọn đường thẳng nhất, ngắn nhất để đi dây cáp. Lưu ý dùng đai cố định dây cáp mỗi 1,5m một lần. Khi dẫn dây cáp tránh những vật dụng như anten, bồn nước,…, và phải đảm bảo dẫn dòng sét xuống đất nhanh chóng, an toàn.
Kim thu sét được gắn trên nóc nhà, nơi cao nhất của công trình. Kim có độ dài từ 50-150 cm được làm từ kim loại. Kim thu sét được nối với các dây kim loại xuống mặt đất. Dây thoát sét được nối với cọc tiếp địa. Bộ phận tiếp địa là các thanh kim loại được chôn sâu xuống đất, có độ dài khoảng 250-300cm.
Bộ phận tiếp địa được lắp đặt ở vị trí cách sàn nhà ra phía ngoài 1-2m. Đào rãnh sâu khoảng 50cm, nối các đầu cọc tiếp địa với nhau. Tại vị trí hộp kiểm tra điện trở đất, dây dẫn sét từ kim chống sét hoặc cáp tiếp đất từ bản đồng tiếp đất chính sẽ được liên kết vào hệ thống đất.
Tại vị trí cọc trung tâm, cần lắp đặt hố kiểm tra điện trở đất sao cho mặt hố ngang với mặt đất. Sau đó kiểm tra các mối hàn lần cuối và thu dọn dụng cụ.
Cần đo điện trở tiếp đất của hệ thống, sao cho giá trị điện trở nhỏ hơn 10 Ohm. Nếu giá trị này lớn hơn phải xử lý thêm hóa chất giảm điện trở đất, đóng thêm cọc, hoặc khoan giếng để giảm tới giá trị điện tr cho phép.
Cuối cùng lấp đất và nện chặt vào các rãnh, hố, hoàn trả mặt bằng.
Những điều bạn cần trong cách lắp đặt kim thu sét bao gồm:
- Lưu ý về vùng bảo vệ – lựa chọn kim thu sét hợp lý
- Kết cấu công trình liên quan đến hệ thống chống sét
- Dây dẫn sử dụng cho thoát sét
- Hệ thống tiếp đất chống sét
Cụ thể như sau:
Sử dụng tiêu chuẩn IEC 21186-96 hoặc NF C 17-102 Pháp kết hợp với các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam để tính toán. Cần tính đủ các cấp bán kính bảo vệ: Cấp 1 [ Level 1], cấp 2 [ Level 2], cấp 3 [ Level 3], cấp 4 [ level 4]. Muốn vậy cần xem xét độ cao, vị trí công trình, kiến trúc. Nên lưu ý việc chọn độ cao, vị trí đặt kim thu sét.
Bên cạnh đó, để đảm bảo an toàn cho công trình cần xét đến khoảng cách không khí giữa cột kim và các vật lân cận, chiều cao cột kim tối thiểu.
Nếu khung và mái nhà tiếp xúc hệ thống chống sét là tôn hoặc sắt, nên tham khảo thêm về công năng sử dụng công trình. Từ đó có quyết định đẳng thế hệ thống chống sét với công trình hay cách điện.
Nhà thiết kế cũng cần chú ý vị trí của các vật dẫn điện như anten, bồn nước, đường ống nước trên mái,… Các thiết này thường bị ảnh hưởng, hỏng hóc khi có sét đánh tại vùng lân cận.
Ngoài ra, nếu thiết kế không cẩn thận, các vật dụng này còn có thể trở thành vật dẫn điện vào công trình, gây nguy hiểm cho con người và tài sản..
Dây dẫn thoát sét càng to càng tốt, ít chắp nối, chọn lộ trình cho dây đi thẳng nhất, ngắn nhất có thể. Nên sử dụng dây có độ dẫn điện tốt, thường là dùng dây đồng tròn bện, dây nên có tiết diện 50mm2 trở lên.
Hệ thống cần có tổng trở nhỏ và ổn định trong nhiều năm, đảm bảo tản năng lượng sét xuống đất an toàn, nhanh chóng. Cáp thoát sét, hệ thống tiếp đất, kim thu sét phải đồng bộ với nhau. Tùy từng vùng đất mà bố trí kiểu, số lượng cọc phù hợp. Phải đẳng thế các hệ thống nối đất gần nhau bằng Van đẳng thế.
Sử dụng kim chống sét cho các công trình là vô cùng cần thiết. Nhất là đối với những vùng thường phải đón mưa lớn kèm theo sấm sét như Việt Nam.
Hãy đảm bảo công trình của bạn được lắp đặt một hệ thống chống sét đạt tiêu chuẩn, phù hợp. Điều này sẽ vừa giúp bảo vệ tài sản, vừa đảm bảo an toàn tính mạng con người.