Phương án xây dựng hệ thống tiếp đất bảo vệ sét

​

​I. Bối cảnh dự án và Mục tiêu​
Với việc triển khai ngày càng nhiều thiết bị thông minh trong các tòa nhà, rủi ro hư hại do sét đã tăng đáng kể. Phương án này nhằm xây dựng hệ thống tiếp địa chống sét khoa học và đáng tin cậy, đảm bảo bảo vệ hiệu quả cho các tòa nhà và cơ sở vật chất bên trong khi xảy ra sét đánh. Nó giảm thiểu rủi ro hư hỏng thiết bị và thương vong cá nhân do sét, cung cấp bảo đảm vững chắc cho hoạt động an toàn của các cơ sở.

​II. Nguyên tắc Thiết kế Hệ thống​

1. ​Tiếp địa Điện trở Thấp: Kiểm soát chặt chẽ điện trở đất (≤4Ω cho các tòa nhà thông thường, ≤1Ω cho các khu vực đặc biệt như trung tâm dữ liệu) để đảm bảo dòng sét nhanh chóng thoát vào đất.
2. ​Kết nối Đẳng thế Thống nhất: Sử dụng một khối tiếp địa chung để đạt được kết nối đẳng thế giữa nền móng tòa nhà, cấu trúc kim loại, thiết bị điện và thiết bị chống sét, loại bỏ sự khác biệt tiềm năng và ngăn chặn hiện tượng phản chiếu ngược.
3. ​Đảm bảo Độ bền và Khả năng Chịu lực: Các thiết bị tiếp địa phải có độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn đủ để đáp ứng yêu cầu ổn định nhiệt và động của dòng sét, đảm bảo hoạt động đáng tin cậy lâu dài.

​III. Thành phần Chính của Hệ thống và Triển khai​

• ​Mạng Điện cực Tiếp địa (Mạng Tiếp địa Nền móng)​​
• ​Chất liệu: Thép phẳng mạ kẽm (ví dụ: 40mm×4mm) hoặc thép bọc đồng.
• ​Cấu trúc: Sử dụng thanh gia cố nền móng hoặc đai tiếp địa ngang hình vòng để tạo thành lưới đóng. Kích thước lưới đề nghị ≤10m×10m, với bố trí dày đặc hơn ở các khu vực thiết bị quan trọng.
• ​Độ sâu Chôn lấp: ≥0.5m (dưới đường băng giá), lan tỏa theo chiều ngang.
• ​Điện cực Tiếp địa Dọc​
• ​Bố trí: Phân tán tại các nút lưới tiếp địa hoặc ngoại vi để tăng cường sự phân tán dòng điện.
• ​Chất liệu: Thép góc mạ kẽm (50mm×50mm×5mm×2500mm) hoặc thanh tiếp địa bọc đồng.
• ​Xây dựng: Đưa thẳng xuống đất; đỉnh được hàn liên kết đáng tin cậy với đai tiếp địa ngang. Khoảng cách ≥2 lần chiều dài điện cực.
• ​Dây dẫn Hạ​
• ​Bố trí: Sử dụng thanh gia cố chính của cột tòa nhà (≥Φ16mm đường kính) hoặc dây dẫn hạ chuyên dụng (≥25mm² cáp đồng/40mm×4mm thép phẳng mạ kẽm), phân bố đều (khoảng cách ≤18m).
• ​Kết nối: Đạt được tính liên tục điện đáng tin cậy với hệ thống tiếp xúc trên mái, vòng đẳng thế của mỗi tầng và lưới tiếp địa nền móng.
• ​Mạng Kết nối Đẳng thế​
• ​Xây dựng: Lắp đặt thanh busbar tiếp địa trong phòng trạm biến áp, phòng thiết bị và trên mỗi tầng.
• ​Tích hợp: Kết nối vỏ thiết bị, khay cáp, ống kim loại, dây dẫn tiếp địa chính của hệ thống thông tin, v.v., với thanh busbar gần nhất.

​IV. Công nghệ và Quy trình then chốt​

1. ​Cải thiện Đất và Giảm Điện trở: Trong các khu vực có điện trở đất cao, sử dụng chất cải thiện tiếp địa vật lý kéo dài hoặc kỹ thuật như điện cực điện phân/dẫn tiếp địa giếng sâu.
2. ​Quy trình Kết nối Đáng tin cậy: Sử dụng hàn nhiệt (hàn thermite) hoặc bộ kết nối chuyên dụng để đảm bảo tính liên tục điện và độ bền cơ học lâu dài. Thực hiện xử lý chống ăn mòn trên các mối hàn.
3. ​Xử lý Chống ăn mòn: Áp dụng lớp phủ chống ăn mòn (ví dụ: asphalt chống ăn mòn) nghiêm ngặt lên các mối hàn. Chọn chất liệu chống ăn mòn để đảm bảo tuổi thọ của hệ thống.
4. ​Điều khiển Khoảng cách An toàn: Đảm bảo khoảng cách an toàn giữa dây dẫn hạ và ống kim loại/cáp. Thực hiện các biện pháp cách ly và cách điện nếu không thể đáp ứng khoảng cách.
5. ​Bảo vệ Điện áp Bước: Phủ lớp nhựa đường hoặc đá dăm tại các điểm vào/ra và điểm tiếp địa thiết bị để giảm độ dốc tiềm năng đất.

​V. Tiêu chuẩn Chọn Chất liệu và Thiết bị​

• ​Chất liệu Tiếp địa: Ưu tiên các chất liệu có độ dẫn điện cao và khả năng chống ăn mòn (đồng và thép bọc đồng).
• ​Chất liệu Kết nối: Tuân thủ các tiêu chuẩn chống sét quốc gia như GB50057, đảm bảo khả năng dẫn dòng và độ bền.
• ​Chất liệu Giảm Điện trở: Sử dụng chất cải thiện tiếp địa thân thiện với môi trường và kéo dài, tránh ô nhiễm nước ngầm.
• ​Thiết bị Kiểm tra: Máy đo điện trở đất (ví dụ: máy đo kẹp 4 dây) có độ chính xác cao.

​VI. Xây dựng và Chấp nhận​

• ​Hợp tác Xây dựng Dân dụng: Đồng bộ hóa xây dựng các thành phần ẩn (ví dụ: lưới tiếp địa nền móng) với công tác nền móng tòa nhà.
• ​Giám sát Quy trình: Giám sát đầy đủ các giai đoạn quan trọng như chất lượng hàn và độ sâu chôn lấp.
• ​Nhận Chứng nhận Hoàn thành:
• ​Kiểm tra Điện trở: Đo giá trị điện trở đất 72 giờ sau khi hoàn thành hệ thống để đảm bảo tuân thủ.
• ​Kiểm tra Liên tục: Kiểm tra tính liên tục điện tại tất cả các điểm kết nối.
• ​Lưu trữ Tài liệu: Hoàn thiện bản vẽ hoàn công, báo cáo kiểm tra, chứng chỉ vật liệu và các tài liệu kỹ thuật khác.

​VII. Hệ thống Vận hành và Bảo trì​

• ​Kiểm tra Định kỳ: Kiểm tra lại điện trở đất hàng năm trước mùa mưa (đặc biệt là ở các khu vực quan trọng) và đánh giá tính nguyên vẹn của các điểm kết nối.
• ​Kiểm tra Ăn mòn: ưu tiên kiểm tra sự ăn mòn ở các điểm kết nối lộ thiên và các mối hàn.
• ​Phản ứng Khẩn cấp: Xây dựng quy trình kiểm tra và sửa chữa khẩn cấp sau khi bị sét đánh.
• ​Quản lý Hồ sơ: Lưu giữ đầy đủ dữ liệu kiểm tra và hồ sơ bảo trì để quản lý sức khỏe hệ thống động.