Sét là hiện tượng thường xuyên xuất hiện trong những cơn mưa giông do các đám mây tích điện gây ra. Khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ truyền xuống mặt đất bằng con đường đánh thẳng hoặc đánh lan truyền.

Dòng điện trong những tia sét có thể đạt tới vài vạn ampe với công suất cực kỳ lớn. Sét khi đánh trực tiếp thường làm chết người và phá hủy, cháy nổ công trình, nhà cửa. Sóng điện từ tia sét còn gây tác hại từ xa lên các mạch điện gọi là sét đánh cảm ứng. Đây là nguyên nhân gây hỏng hóc các thiết bị điện – điện tử như tivi, máy tính, các thiết bị kỹ thuật, máy móc, đài ở các khu dân cư,… Do đó, giông sét là một trong số những hiểm họa thiên tai vô cùng nguy hiểm đối với tính mạng con người và gây ra những thiệt hại rất lớn về tài sản vật chất.

Để bảo vệ các toà nhà, các công trình xây dựng khỏi bị sét đánh, người ta thường lắp cột thu sét. Cột thu sét được phát minh vào năm 1752 bởi nhà khoa học người Mỹ tên là Franklin với ưu điểm lợi dụng vị trí trên cao nhằm thu sét vào mình rồi truyền xuống đất, đem lại sự an toàn cho con người và các vật khác.

Chi tiết hệ thống chống sét trực tiếp

Cột thu sét hay thiết bị chống sét trực tiếp được cấu thành bởi ba bộ phận là kim thu sét trực tiếp (bao đế và trụ đỡ kim thu sét…), dây dẫn sét và thiết bị tiếp đất chống sét. Mỗi bộ phận đều phải có điện trở rất nhỏ, mặt cắt phải đạt tới mức độ nhất định để chịu được dòng điện cực lớn khi sét đánh qua.

Trụ đỡ kim thu sét thường làm bằng sét tráng kẽm đường kính 60mm, dài hơn 2m, được lắp đặt trên nóc các toà nhà cao tầng hoặc trên đỉnh ống khói
Dây dẫn sét nối từ cột chống sét xuống đất được làm từ dây đồng trần hay các loại cáp thoát sét chống nhiễu (Cáp ERICORE của hãng ERICO).

Thiết bị tiếp đất phải được chôn ở một độ sâu nhất định dưới lòng đất và phải tiếp xúc tốt với mặt đất để dẫn dòng điện khi bị sét đánh.

Hệ thống chống sét đánh thẳng (gồm kim thu sét, dây dẫn sét và bộ phận tiếp đất chống sét) có tác dụng bảo vệ công trình, tức là khi sét đánh vào, hệ thống chống sét có tác dụng chuyển dòng điện sét xuống đất một cách nhanh chóng.

Cột thu sét thường được lắp ở những vị trí cao (lắp càng cao, phạm vi bảo vệ công trình càng lớn). Tuy nhiên, cũng không nên lắp cột thu sét quá cao, vì nếu lắp cao quá, độ chắc chắn sẽ không đảm bảo, khi gặp gió lớn, cột thu sét có thể sẽ bị nghiêng hoặc đổ, làm mất tác dụng của cột thu sét. Ở những nơi trống trải hay xảy ra sét đánh thì phải trồng cột thu sét để đảm bảo an toàn cho những người làm việc ở khu vực này…

+Tiêu chuẩn thiết kế :

1. TCVN 3254-1989 : về An toàn PCCC

2. TCXD 46:1984 : Chống sét cho các công trình xây dựng

3. UNE 21 186, NF C 17 102 : Tiêu chuẩn quốc tế về kỹ thuật chống sét

+ Cấp độ chống sét cho công trình : Cấp 3 theo tiêu chuẩn.

+ Sử dụng kim chống sét theo công nghệ phát xạ sớm với yêu cầu đã được chứng nhận phù hợp với các tiêu chuẩn UNE & NFC.

+ Sử dụng kim thu sét chủ động-công nghệ phát xạ sớm SCHIRTEC, model S-DAS (xuất xứ ÁO), với bán kính bảo vệ nhỏ hơn hoặc bằng 90 mét (cấp III) từ đỉnh nhà.

+ Sử dụng đường dây thoát sét đi xuống bằng cáp đồng 50mm2 bọc PVC.

+ Bãi tiếp đất gồm 7 cọc sắt mạ đồng (D16, L2400), đóng sâu xuống, đỉnh cách mặt đất 0,5m. Mỗi cọc cách nhau 3m.

+ Sử dụng cáp đồng trần 50mm2 liên kết các cọc tiếp đất. Dây liên kết được rãi trên rãnh sâu 0,5m.

+ Mối nối giữa cáp và cọc sử dụng phương pháp hàn hoá nhiệt KLK của Tây Ban Nha (loại 90gr/mối hàn) để bảo đảm tiếp xúc tốt, bền vững trong thời gian dài.

+ Sử dụng hoá chất TERRAFILL để tăng cường khả năng tiêu tán nhanh năng lượng dòng sét, giảm điện trở tiếp đất, duy trì sự ổn định của hệ thống. Hợp chất phải được pha chế theo đúng quy trình kỹ thuật ở tài liệu hướng dẫn sử dụng đi kèm với sản phẩm.

+ Thiết bị đếm sét được lắp đặt trên dây thoát sét đi xuống, lắp trong hộp kiểm tra.

+ Điện trở tiếp đất (Rd) chống sét phải <= 10 Ohm, nếu sau khi thi công theo thiết kế vẫn không đạt (do đặc điểm cá biệt của vùng đất ) thì phải tăng số lượng cọc để có trị số Rd đạt yêu cầu.

+ Việc thi công phải đảm bảo độ bền vững của trụ kim, điểm định vị dây.v.v.,

+ Dây thoát sét không được để thừa, không được cuộn tròn hay gấp khúc.

Thiết kế hệ thống chống sét trực tiếp

Hệ thống tiếp địa:

Hệ thống tiếp địa gồm tối thiểu 2 hay nhiều cọc tiếp địa bằng thanh thép xoắn đường kính Ø16 trở lên hoặc thanh thép chữ V có độ dài từ 1m – 2m, có độ cứng đủ lớn để có thể chịu lực đóng xuống nền đất trong rãnh sâu tối thiểu 80­ – 100cm. Vị trí các cọc tiếp địa được đóng tại hai điểm đối xứng nhau cách móng công trình 1m và tối thiểu phải có một sợi dây liên kết chạy trong rãnh nối hai cọc này với nhau theo 2 cạnh của công trình (hai cạnh còn lại có thể không cần chạy dây) bởi dây liên kết đẳng thế tiếp địa có kích thước tối thiểu Ø8 hoặc lớn hơn bằng sắt hoặc đồng tùy thuộc khả năng kinh tế.

Chi tiết lắp đặt kim thu sét