Hệ thống chống sét gồm những gì? Phân tích cấu tạo & nguyên lý theo tiêu chuẩn kỹ thuật

Trong thiết kế công trình hiện đại, hệ thống chống sét không còn là hạng mục phụ trợ mà đã trở thành yêu cầu bắt buộc về an toàn điện – an toàn con người – bảo vệ tài sản. Thực tế cho thấy, phần lớn sự cố do sét không đến từ việc “thiếu kim thu sét”, mà đến từ thiết kế hệ thống không đầy đủ hoặc tiếp địa sai kỹ thuật.

Vậy một hệ thống chống sét đúng chuẩn kỹ thuật gồm những gì? Bài viết này phân tích chi tiết từng thành phần theo góc nhìn kỹ thuật và tiêu chuẩn quốc tế.

1. Khái niệm hệ thống chống sét

Hệ thống chống sét là tổ hợp các bộ phận có chức năng:

• Thu hút tia sét tại điểm kiểm soát

• Dẫn dòng sét xuống đất an toàn

• Phân tán năng lượng sét vào môi trường đất

• Hạn chế xung quá áp lan truyền vào hệ thống điện

Về mặt kỹ thuật, chống sét không triệt tiêu sét, mà điều khiển đường đi của dòng sét.

2. Cấu trúc tiêu chuẩn của hệ thống chống sét

Một hệ thống hoàn chỉnh gồm 4 nhóm thành phần chính:

2.1. Kim thu sét (Air Terminal)

• Là điểm cao nhất, nơi ưu tiên phóng điện

• Có thể là kim Franklin hoặc kim phát tia tiên đạo sớm

• Phạm vi bảo vệ được tính toán theo phương pháp bán kính hoặc góc bảo vệ

👉 Kim thu sét chỉ là điểm khởi đầu, không quyết định toàn bộ hiệu quả hệ thống.

2.2. Dây dẫn thoát sét (Down Conductor)

• Dẫn dòng sét có biên độ rất lớn (kA)

• Yêu cầu tiết diện đủ, vật liệu dẫn điện tốt

• Đường đi ngắn nhất, ít uốn cong, liên tục

Sai sót phổ biến:

• Dây quá nhỏ

• Nối cơ khí lỏng

• Đi dây vòng, gây cảm ứng nguy hiểm

2.3. Hệ thống tiếp địa chống sét

Đây là thành phần quyết định hiệu quả hệ thống.

Hệ tiếp địa gồm:

• Cọc tiếp địa mạ đồng hoặc thép mạ đồng

• Dây liên kết tiếp địa

• Mối nối hàn hóa nhiệt

• Vật liệu giảm điện trở đất

Mục tiêu:

• Điện trở tiếp địa đạt yêu cầu (≤10Ω, công trình đặc biệt ≤1–2Ω)

• Ổn định lâu dài, không phụ thuộc độ ẩm

2.4. Thiết bị chống sét lan truyền (SPD)

• Bảo vệ hệ thống điện, điện tử

• Hạn chế xung quá áp lan theo đường dây

• Phân cấp Type 1 – Type 2 – Type 3

3. Tiêu chuẩn thiết kế & nghiệm thu

Hệ thống chống sét cần tuân thủ:

• IEC 62305 (Lightning Protection)

• IEEE 80 / IEEE 1100

• TCVN 9385:2012

Không đo điện trở – không nghiệm thu = không đảm bảo an toàn.

Kết luận

Một hệ thống chống sét đúng chuẩn là giải pháp tổng thể, trong đó:

• Kim thu sét quyết định nơi đón sét

• Dây dẫn quyết định cách dẫn sét

• Tiếp địa quyết định công trình an toàn hay thất bại