Hệ thống chống sét là một phần quan trọng trong việc bảo vệ công trình, thiết bị và con người khỏi tác hại của sét. Trong hệ thống này, điện trở chống sét là một thông số cốt lõi, thể hiện khả năng tản năng lượng sét của hệ thống tiếp địa xuống lòng đất. Việc đo lường và kiểm tra định kỳ điện trở chống sét không chỉ đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả mà còn giúp phát hiện và khắc phục các vấn đề tiềm ẩn, từ đó giảm thiểu rủi ro.
Cách đo điện trở chống sét
Để đo điện trở chống sét, cần sử dụng các thiết bị đo chuyên dụng và thực hiện theo quy trình kỹ thuật để đảm bảo kết quả chính xác. Thông thường, phương pháp đo được chia thành hai loại chính là đo 3 cực và đo 4 cực.
Thiết bị và chuẩn bị:
- Máy đo điện trở đất (Earth Tester): Đây là thiết bị đo chuyên dụng, có khả năng đo điện trở của hệ thống tiếp địa với độ chính xác cao.
- Que tiếp địa phụ: Thường có 2 hoặc 4 que phụ để tạo các điểm tham chiếu trong quá trình đo.
- Dây dẫn: Kết nối giữa máy đo, hệ thống tiếp địa và các que phụ.
Trước khi đo, cần chọn vị trí đo phù hợp, cách xa các nguồn gây nhiễu như cáp điện ngầm hoặc các thiết bị điện tử lớn. Đảm bảo đất xung quanh ẩm đủ để tránh sai số do kháng điện cao của đất khô.
Phương pháp đo 3 cực:
Đây là phương pháp phổ biến, phù hợp với các hệ thống chống sét đơn giản hoặc các công trình nhỏ. Các bước thực hiện như sau:
- Cắm hai que đo phụ (que dòng và que áp) xuống đất theo đường thẳng, cách điểm tiếp địa cần đo một khoảng cách tối thiểu (thường từ 5–20 mét).
- Kết nối máy đo với hệ thống tiếp địa (qua cọc tiếp địa chính) và các que đo phụ bằng dây dẫn.
- Bật máy đo. Thiết bị sẽ tạo ra dòng điện nhỏ giữa que dòng và điểm tiếp địa, đồng thời đo điện áp giữa que áp và điểm tiếp địa.
- Máy đo tự động tính toán giá trị điện trở đất và hiển thị trên màn hình.
Phương pháp đo 4 cực:
Phương pháp này cải thiện độ chính xác và thường được sử dụng cho các công trình lớn hoặc tại khu vực đất có kháng điện cao. So với phương pháp 3 cực, phương pháp này sử dụng thêm một que đo phụ thứ tư để giảm sai số từ điện trở dây dẫn.
- Thực hiện tương tự như phương pháp 3 cực, nhưng cần thêm que đo phụ và dây kết nối.
- Kết quả đo sẽ chính xác hơn, đặc biệt ở những nơi đất dẫn điện kém hoặc hệ thống tiếp địa phức tạp.
Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo:
- Loại đất: Đất sét ẩm thường có khả năng dẫn điện tốt hơn đất cát hoặc đất khô.
- Độ sâu và cấu trúc cọc tiếp địa: Cọc tiếp địa cắm sâu và sử dụng nhiều cọc kết nối sẽ giảm điện trở.
- Điều kiện thời tiết: Độ ẩm cao (sau mưa) giúp giảm điện trở đất, trong khi khô hạn làm tăng điện trở.
Ý nghĩa của thông số điện trở chống sét
Điện trở chống sét là yếu tố quyết định hiệu quả của hệ thống tiếp địa. Giá trị này không chỉ ảnh hưởng đến khả năng dẫn năng lượng sét xuống đất mà còn đảm bảo an toàn cho con người và công trình.
1. Đảm bảo an toàn cho hệ thống:
Giá trị điện trở đất thấp cho thấy năng lượng sét được tản hiệu quả vào đất, giảm nguy cơ cháy nổ, hư hỏng thiết bị hoặc công trình. Theo tiêu chuẩn, giá trị điện trở đất tối ưu thường là dưới 10 Ohm. Đối với các công trình đặc biệt như sân bay, nhà máy hóa chất hoặc trung tâm dữ liệu, yêu cầu điện trở đất có thể nghiêm ngặt hơn, thường dưới 5 Ohm.
2. Phát hiện và khắc phục vấn đề hệ thống:
Việc đo điện trở đất định kỳ giúp phát hiện các vấn đề tiềm ẩn như:
- Cọc tiếp địa bị hư hỏng, ăn mòn.
- Đất xung quanh hệ thống tiếp địa thay đổi cấu trúc hoặc thành phần hóa học.
- Kết nối giữa các thành phần hệ thống tiếp địa bị lỏng lẻo hoặc đứt gãy.
Phát hiện sớm các vấn đề này cho phép thực hiện bảo trì và cải thiện hệ thống kịp thời, duy trì hiệu quả hoạt động.
3. Tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật:
Giá trị điện trở đất là một trong những yêu cầu của các tiêu chuẩn quốc tế (IEC, IEEE) và tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN). Việc không đáp ứng giá trị yêu cầu có thể dẫn đến rủi ro an toàn và vi phạm pháp luật.
4. Cơ sở cải thiện hệ thống:
Nếu kết quả đo cho thấy giá trị điện trở cao, hệ thống cần được nâng cấp bằng cách:
- Thêm cọc tiếp địa hoặc tăng chiều dài của cọc.
- Sử dụng các hóa chất dẫn điện để cải thiện khả năng dẫn điện của đất.
- Tăng độ ẩm cho đất bằng cách bổ sung nước vào khu vực xung quanh hệ thống tiếp địa
Đo điện trở chống sét là bước quan trọng để đánh giá hiệu quả của hệ thống chống sét. Một giá trị điện trở đất thấp đồng nghĩa với khả năng bảo vệ cao và sự an toàn cho công trình, trong khi giá trị cao là dấu hiệu của các vấn đề cần khắc phục. Việc đo lường và bảo trì hệ thống tiếp địa định kỳ không chỉ giúp giảm thiểu rủi ro mà còn kéo dài tuổi thọ và tối ưu hóa hiệu quả của hệ thống chống sét. Điều này đảm bảo an toàn cho con người, tài sản và các thiết bị quan trọng trong công trình.
