Thi công chống sét trạm biến áp đừng để xảy ra sự cố đáng tiếc

Trạm biến áp là “trái tim” của hệ thống truyền tải và phân phối điện năng, nơi tập trung nhiều thiết bị giá trị cao, vận hành liên tục và đóng vai trò then chốt trong đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Một sự cố sét đánh trực tiếp hoặc lan truyền hoàn toàn có thể gây ra hư hỏng nghiêm trọng, gián đoạn cung cấp điện trên diện rộng, thậm chí dẫn đến cháy nổ, thiệt hại tài sản và đe dọa an toàn con người. Chính vì vậy, thi công chống sét trạm biến áp là nhiệm vụ không thể xem nhẹ, đòi hỏi sự tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật và giải pháp chuyên sâu.

Cấu trúc hệ thống chống sét trạm biến áp: Những thành phần không thể thiếu

Một hệ thống chống sét hoàn chỉnh cho trạm biến áp bao gồm ba thành phần chính:

• Kim thu sét (Air Terminals): Được lắp tại các vị trí cao nhất của trạm, thường làm từ đồng hoặc thép mạ kẽm, có nhiệm vụ thu hút và dẫn tia sét xuống đất an toàn.

• Dây dẫn sét (Down Conductors): Truyền dòng điện sét từ kim thu sét xuống hệ thống tiếp đất, cần có tiết diện đủ lớn (tối thiểu 50 mm²) để đảm bảo chịu được dòng điện cực đại khi sét đánh.

• Hệ thống tiếp đất (Earthing System): Phân tán dòng điện sét xuống lòng đất, bảo vệ thiết bị và con người. Hệ thống này gồm cọc tiếp địa, dây tiếp địa và các thiết bị kết nối, đảm bảo điện trở tiếp địa nhỏ hơn 10Ω, lý tưởng là dưới 4Ω đối với các trạm ngoài trời điện áp cao.

Quy trình thi công chống sét trạm biến áp: Từng bước không thể bỏ qua

Khảo sát, phân tích rủi ro và thiết kế hệ thống

• Tiến hành khảo sát địa hình, đặc điểm khí hậu, cấu trúc trạm, xác định các điểm dễ bị sét đánh.

• Phân tích rủi ro: Đánh giá mức độ nguy hiểm, tần suất sét, đặc điểm đất nền (điện trở suất), từ đó lựa chọn phương án chống sét phù hợp.

• Thiết kế hệ thống chống sét dựa trên tiêu chuẩn quốc gia (TCVN), quốc tế (IEC 62305), đảm bảo tất cả thiết bị bảo vệ nằm trọn trong phạm vi an toàn của hệ thống.

Thi công hệ thống thu sét (kim thu sét/cột thu lôi)

• Lựa chọn vị trí lắp đặt kim thu sét tại các điểm cao nhất, tận dụng kết cấu sẵn có như xà, cột đèn hoặc lắp độc lập nếu cần thiết.

• Đảm bảo kim thu sét được kết nối chắc chắn, đặt cách ly hợp lý với các thiết bị điện nhằm tránh phóng điện trong không khí và đất.

• Đối với trạm ngoài trời 110kV trở lên, có thể đặt cột thu sét trên kết cấu của trạm, nhưng phải nối đất vào hệ thống tiếp địa của trạm theo đường ngắn nhất, sử dụng 3–4 cọc tiếp địa bổ sung để cải thiện điện trở nối đất.

Lắp đặt dây dẫn sét

• Dây dẫn sét nối từ chân kim thu sét xuống hệ thống tiếp địa, chạy thẳng, hạn chế gấp khúc, cố định chắc chắn để tránh lỏng lẻo hoặc đứt gãy khi có dòng sét lớn.

• Tiết diện dây dẫn phải đủ lớn (tối thiểu 50 mm²), vật liệu đồng hoặc thép mạ kẽm để đảm bảo ổn định nhiệt khi có dòng điện sét đi qua.

Thi công hệ thống tiếp địa

• Cọc tiếp địa chôn sâu 2,5–3 mét, kết nối với dây tiếp địa và các điểm nối đất khác nhau trong công trình để phân tán dòng điện sét hiệu quả.

• Ở những khu vực đất có điện trở suất cao (đất cát, đất đá sỏi), cần tăng số lượng cọc hoặc sử dụng hóa chất giảm điện trở để đạt yêu cầu kỹ thuật

• Có thể tận dụng các vật tiếp đất tự nhiên (đường ống, kết cấu bê tông cốt thép) để giảm điện trở nối đất xuống mức lý tưởng (1–2Ω).

Lắp đặt thiết bị chống sét van và bảo vệ lan truyền

• Chống sét van được lắp tại các vị trí chiến lược, đặc biệt là gần cuộn dây máy biến áp (MBA), nhằm bảo vệ thiết bị khỏi xung sét lan truyền.

• Khoảng cách giữa điểm nối đất của hệ thống thu sét và vỏ MBA phải lớn hơn 15m để tránh hiện tượng điện áp chênh lệch nguy hiểm.

Kiểm tra, nghiệm thu và bảo trì định kỳ

• Sử dụng máy đo điện trở đất để kiểm tra, đảm bảo giá trị điện trở đất dưới 10Ω, lý tưởng là dưới 4Ω với trạm ngoài trời điện áp cao.

• Kiểm tra các mối nối, độ chắc chắn của kim thu sét, dây dẫn, cọc tiếp địa.

• Hoàn thiện bằng cách che chắn cọc tiếp địa, cố định toàn bộ hệ thống, đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài.

• Bảo trì định kỳ, đo lại điện trở đất sau mỗi mùa mưa lớn, sửa chữa khi phát hiện ăn mòn, đứt dây hoặc lỏng kết nối.

Các giải pháp tối ưu khi thi công chống sét trạm biến áp

Sử dụng vật liệu chất lượng cao, nguồn gốc rõ ràng

• Kim thu sét, dây dẫn, cọc tiếp địa phải đạt tiêu chuẩn kỹ thuật, có chứng nhận xuất xứ, kiểm định chất lượng để đảm bảo hiệu quả bảo vệ và tuổi thọ hệ thống.

• Ưu tiên vật liệu dẫn điện tốt (đồng, thép mạ đồng), hóa chất giảm điện trở thân thiện môi trường, không ăn mòn kim loại.

Kết hợp các phương pháp tiếp địa

• Kết hợp cọc tiếp địa truyền thống với các vật tiếp đất tự nhiên như đường ống, kết cấu bê tông cốt thép để giảm trị số điện trở, tiết kiệm chi phí và diện tích lắp đặt.

• Tăng số lượng cọc hoặc sử dụng hóa chất giảm điện trở ở khu vực đất khó, đảm bảo điện trở nối đất luôn đạt chuẩn.

Đảm bảo an toàn lao động khi thi công

• Trang bị đầy đủ đồ bảo hộ (dây an toàn, găng tay cách điện), tuân thủ quy trình an toàn khi làm việc trên cao hoặc gần nguồn điện.

• Có người giám sát an toàn và phương án ứng cứu khẩn cấp trong suốt quá trình thi công.

Tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn kỹ thuật và pháp lý

• Hệ thống chống sét phải được thiết kế, thi công, nghiệm thu theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN hoặc quốc tế IEC để đảm bảo chất lượng và hiệu quả lâu dài.

• Hồ sơ hoàn công cần đầy đủ bản vẽ, biên bản nghiệm thu, kết quả đo điện trở đất, chứng chỉ vật tư.

Những lỗi thường gặp và hậu quả nghiêm trọng

• Lắp đặt kim thu sét sai vị trí, không đủ độ cao: Dẫn đến vùng bảo vệ không bao phủ hết trạm, tăng nguy cơ sét đánh trúng thiết bị quan trọng.

• Dây dẫn sét tiết diện nhỏ, gấp khúc: Khi có dòng sét lớn, dây dẫn dễ bị nóng chảy, đứt gãy, gây mất an toàn cho cả hệ thống.

• Hệ thống tiếp địa không đạt điện trở chuẩn: Dòng sét không được phân tán hết, có thể gây “bật sét ngược”, phá hủy thiết bị, gây nguy hiểm cho con người.

• Không lắp đặt hoặc lắp sai thiết bị chống sét van: Máy biến áp và các thiết bị đắt tiền dễ bị hư hỏng do xung sét lan truyền.

• Không kiểm tra, bảo trì định kỳ: Hệ thống xuống cấp, ăn mòn, đứt gãy không được phát hiện kịp thời, dẫn đến mất tác dụng khi có sét đánh.

Quy trình nghiệm thu, kiểm định và bảo trì hệ thống chống sét trạm biến áp

Nghiệm thu hệ thống chống sét trạm biến áp: Bước không thể bỏ qua

Sau khi hoàn thành thi công chống sét trạm biến áp, công tác nghiệm thu là điều kiện bắt buộc để đảm bảo hệ thống đạt chuẩn kỹ thuật, an toàn và đủ điều kiện vận hành. Quy trình nghiệm thu thường gồm các bước sau:

• Chuẩn bị hồ sơ nghiệm thu: Chủ đầu tư và đơn vị thi công cần lập đầy đủ hồ sơ gồm báo cáo kết quả thi công, biên bản nghiệm thu từng hạng mục, hồ sơ thiết kế, kiểm định vật liệu, thiết bị và kiểm định công trình tổng thể.

• Thành lập ban nghiệm thu: Ban nghiệm thu bao gồm đại diện chủ đầu tư, đơn vị thi công, tư vấn giám sát, đơn vị thiết kế và kiểm định chất lượng. Thành phần này phải có đủ chuyên môn và kinh nghiệm để đánh giá chất lượng công trình.

• Kiểm tra thực tế: Ban nghiệm thu tiến hành kiểm tra toàn bộ các hạng mục như hệ thống kim thu sét, dây dẫn sét, cọc tiếp địa, thiết bị bảo vệ lan truyền, các mối nối, cấu kiện xây dựng liên quan.

• Lập biên bản nghiệm thu: Ghi nhận kết quả kiểm tra, kết luận đạt hoặc không đạt yêu cầu kỹ thuật, an toàn và mỹ quan. Nếu đạt, công trình sẽ được bàn giao cho đơn vị vận hành và cấp giấy chứng nhận nghiệm thu công trình.

Kiểm định hệ thống chống sét: Quy định pháp lý và quy trình thực hiện

Kiểm định hệ thống chống sét là yêu cầu bắt buộc theo quy định tại TCVN 9385:2012 và các nghị định liên quan về phòng cháy chữa cháy. Việc kiểm định phải thực hiện sau khi lắp đặt lần đầu và định kỳ không quá 12 tháng/lần, đặc biệt trước mùa mưa hoặc sau khi hệ thống có sửa chữa, thay đổi.

Quy trình kiểm định hệ thống chống sét gồm các bước:

• Kiểm tra hồ sơ kỹ thuật: Đối chiếu thiết kế, bản vẽ hoàn công, chứng chỉ vật liệu, biên bản thí nghiệm và các báo cáo kiểm định trước đó.

• Kiểm tra thực tế: Đánh giá sự phù hợp giữa hồ sơ và hiện trạng lắp đặt, kiểm tra các bộ phận như kim thu sét, dây dẫn, cọc tiếp địa, thiết bị bảo vệ, đảm bảo không có hư hỏng, đứt gãy, rỉ sét hay lắp đặt sai kỹ thuật.

• Đo điện trở tiếp địa: Sử dụng máy đo chuyên dụng để kiểm tra điện trở tiếp địa của hệ thống chống sét. Giá trị điện trở phải nhỏ hơn 10Ω (với trạm ngoài trời điện áp cao lý tưởng dưới 4Ω).

• Tổng hợp, đánh giá kết quả: Ghi nhận kết quả đo, nếu không đạt chuẩn sẽ kiến nghị phương án khắc phục, sửa chữa. Nếu đạt, gửi mẫu đo đến cơ quan kiểm định để cấp giấy chứng nhận kiểm định hệ thống chống sét.

Bảo trì định kỳ hệ thống chống sét trạm biến áp

Bảo trì định kỳ là yếu tố then chốt đảm bảo hệ thống chống sét luôn hoạt động hiệu quả, đặc biệt trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt hoặc khu vực có tần suất sét cao. Theo TCVN 9385:2012, hệ thống chống sét cần được kiểm tra, bảo trì tối thiểu 12 tháng/lần, tốt nhất là trước mùa mưa.

Các nội dung bảo trì định kỳ gồm:

• Kiểm tra, vệ sinh kim thu sét, dây dẫn, cọc tiếp địa, thiết bị bảo vệ chống sét lan truyền.

• Đo lại điện trở tiếp địa, so sánh với các lần đo trước để phát hiện sự thay đổi bất thường.

• Kiểm tra các mối nối, điểm tiếp xúc, xử lý ăn mòn, làm sạch bề mặt dây dẫn và cọc tiếp địa.

• Kiểm tra an toàn tổng thể, đảm bảo không có nguy cơ mất an toàn điện hoặc cháy nổ.

• Lập biên bản bảo trì, ghi nhận kết quả và lưu trữ hồ sơ đầy đủ để phục vụ công tác quản lý, vận hành và kiểm tra của cơ quan chức năng.

Lưu ý về pháp lý và trách nhiệm vận hành

Việc không kiểm định, bảo trì hệ thống chống sét trạm biến áp đúng quy định sẽ bị xử phạt hành chính hoặc không được nghiệm thu, đưa vào sử dụng theo quy định của Bộ Công an và Bộ Khoa học & Công nghệ. Chủ đầu tư cần lưu ý bảo quản đầy đủ hồ sơ nghiệm thu, kiểm định, bảo trì để làm cơ sở cho việc quản lý, khai thác và sử dụng công trình lâu dài.

Thi công chống sét trạm biến áp không chỉ dừng lại ở việc lắp đặt mà còn là một quá trình liên tục từ nghiệm thu, kiểm định đến bảo trì định kỳ. Chỉ khi thực hiện đầy đủ, nghiêm túc các bước này mới đảm bảo hệ thống chống sét luôn phát huy tối đa hiệu quả, phòng ngừa sự cố đáng tiếc, bảo vệ an toàn cho con người, thiết bị và toàn bộ hệ thống điện.

Công ty TNHH Xuất Nhập Khẩu Golden Star Việt Nam cam kết đồng hành cùng khách hàng từ khâu khảo sát, thiết kế, thi công, nghiệm thu đến kiểm định và bảo trì hệ thống chống sét trạm biến áp, góp phần nâng cao an toàn, ổn định và hiệu quả vận hành cho mọi công trình.

CÔNG TY TNHH XUẤT NHẬP KHẨU GOLDEN STAR VIỆT NAM

Địa chỉ: Lô 70, khu dịch vụ 2 Xa La, Phúc La, Hà Đông, Hà Nội

Văn phòng giao dịch: Số 133, Khu dịch vụ 4 Xa La, Phúc La, Hà Đông, Hà Nội

Điện thoại: 0975.008.163

Email: congtygoldenstarvietnam@gmail.com 

Website: https://ambvietnam.vn/ 

Fanpage: https://www.facebook.com/profile.php?id=100062996541079ref=embed_page