Tiêu chuẩn chống sét NFC 17-102:2011 ( Phần 1 )

Tiêu chuẩn chống sét NFC 17-102:2011 được áp dụng rộng rãi cho các công trình chống sét. Bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn và các áp dụng nó vào thiết kế hệ thống chống sét đạt chuẩn.

Giới thiệu sơ bộ về tiêu chuẩn chống sét NFC 17-102:2011

Hiện nay các dòng kim thu sét hiện đại phát tia tiên đạo đang ngày càng trở nên phổ biến. Nhờ tính ưu việt về thiết kế, phạm vi bảo vệ nên dòng kim này ngày càng nhận được sự tin tưởng của khách hàng và kỹ sư thi công. Khác với dòng kim cổ điển, kim thu sét hiện đại được trang bị thêm bộ phận phát ion. Bộ phận này giúp gia tăng điện tích lên đầu kim khi có giông bão. Nhờ vậy, tia tiên đạo đi lên từ kim thu sét hiện đại sẽ xuất hiện sớm nhất và bắt được luồng sét từ đám mây mang điện tích đi xuống. Tất cả các dòng kim hiện đại này được sản xuất theo một tiêu chuẩn chung. Và đó chính là tiêu chuẩn NFC 17-102 của Pháp.

Tiêu chuẩn NFC 17-102 được cơ quan tiêu chuẩn quốc gia của Pháp AFNOR ban hành lần đầu tiên vào tháng 7/1995. Tiêu chuẩn này được bổ sung sửa đổi lần gần nhất vào 17/08/2011. Và hiện nay các hệ thống chống sét vẫn áp dụng tiêu chuẩn NFC 17-102:2011. Tiêu chuẩn này đề cập đến sự bố trí, lắp đặt các thiết bị để bảo vệ các tòa nhà, công trình, không gian ngoài trời…khỏi tác động của sét đánh nhờ hệ thống phát tia tiên đạo sớm.

Theo NFC 17-102:2011 thì khối lượng vật tư để đảm bảo toàn diện công trình là nhỏ nhất. Nếu so với phương pháp cổ điển, hệ thống nhiều kim, kết nối với nhau rất tốn kém. Tiêu chuẩn NFC 17-102:2011 được xây dựng và áp dụng dựa trên tiêu chuẩn EN 62305. Cụ thể hơn là tiêu chuẩn EN 62305-3 ( Yêu cầu hệ thống chống sét cho công trình ).

Các thành phần trong hệ thống chống sét hiện đại theo tiêu chuẩn chống sét NFC 17-102:2011

Tiêu chuẩn NFC 17-102:2011 miêu tả rõ những vật tư, thiết bị cần thiết trong một hệ thống chống sét. ( Xem hình vẽ dưới đây )

1- Kim thu sét phát tia tiên đạo ESE Air Terminal.

2- Bộ phận kết nối với dây thoát sét

3- Dây thoát sét

4- Mối nối kiểm tra cho mỗi dây thoát sét. ( Được đặt trong hộp kiểm tra điện trở )

5- Hệ thống tiếp địa

6- Tiếp địa của công trình

7- Cáp điện

8- Tủ điện tổng. ( Nơi lắp đặt thiết bị cắt sét đường nguồn SPD )

9- Tủ mạng tổng ( Nơi lắp đặt thiết bị cắt sét đường tín hiệu SPD )

10- Đường cáp mạng ( Cần được lắp đặt thiết bị cắt sét lan truyền cáp đồng trục )

11- Thanh đồng tiếp địa

12- Kết nối giữa hệ thống tiếp địa

13- Thiết bị cách điện

14- Mối liên kết

15- Bảng đồng tiếp địa chính

16- Thiết bị điện

17- Ống kim loại

18- Mối liên kết

Sau đây chúng ta sẽ đi sâu vào yêu cầu của từng bộ phận trong hệ thống này.

Kim thu sét tia tiên đạo ( Early Streamer Emission Air Terminal ) theo tiêu chuẩn chống sét NFC 17-102:2011

Cấu tạo của kim thu sét tia tiên đạo

Kim thu sét tia tiên đạo được cấu thành từ 3 bộ phận chính sau:

• Điểm thu sét: Được cấu tạo dạng mũi nhọn
• Bộ phận phát tia tiên đạo. Đây là bộ phận quan trọng nhất của kim thu sét hiện đại. Nó giúp chúng có vùng bảo vệ lớn hơn nhiều so với dòng kim thu sét cổ điển
• Bộ phận cố định và kết nối với dây cáp thoát sét

Bán kính bảo vệ kim thu sét tia tiên đạo

Bán kính bảo vệ của kim thu sét hiện đại được quyết định bới tham số ∆T. Tham số này được chứng minh trong các cuộc test tại các phòng thí nghiệm uy tín hàng đầu châu Âu và thế giới. Giá trị ∆T càng lớn thì bán kính bảo vệ của kim thu sét càng cao. Giá trị lớn nhất của ∆T ghi nhận được tại các phòng test là 60 µs.

Vùng bán kính bảo vệ của kim thu sét hiện đại được phác họa bằng hình vẽ dưới đây:

Trong đó:

• Hn: Chiều cao từ đỉnh kim thu sét đến điểm xa nhất của vật thể được bảo vệ
• Rpn: Bán kính bảo vệ cấp n của kim thu sét ứng với chiều cao Hn tương ứng

Bán kính bảo vệ của kim thu sét tia tiên đạo liên quan đến chiều cao H so với bề mặt cao nhất của công trình. Nó được tính bằng công thức sau:

Trong đó:

• Rp(h) (m): Bán kính bảo vệ tại độ cao h
• H (m): Độ cao từ đỉnh kim thu sét đến bề mặt cao nhất của công trình
• r (m):
  • 20m cho mức độ bảo vệ cấp I
  • 30m cho mức độ bảo vệ cấp II
  • 45m cho mức độ bảo vệ cấp III
  • 60m cho mức độ bảo vệ cấp IV
• ∆(m): ∆= ∆T x  10^6

Những cuộc kiểm tra đã chứng minh rằng tham số ∆ tương đương với mức độ hiệu quả của kim thu sét tia tiên đạo.

Một số thương hiệu kim thu sét tia tiên đạo có tên tuổi uy tín hiện nay

• Kim thu sét Stormaster: Sản xuất bởi công ty LPI Úc.
• Kim thu sét OPR: Sản xuất bới tập đoàn ABB Pháp
• Kim thu sét Ingesco: Xuất xứ Tây Ban Nha.
• Kim thu sét Liva. Sản xuất bởi tập đoàn Liva Grup Thổ Nhĩ Kỳ.
• Kim thu sét Bakiral. Xuất xứ Thổ Nhĩ Kỳ

Lắp đặt kim thu sét tia tiên đạo theo tiêu chuẩn chống sét NFC 17-102:2011

Đỉnh kim thu sét cần được lắp đặt tại độ cao ít nhất là 2m với khu vực nó bảo vệ, kể cả cột ăng ten, nóc thang máy, tụ điều hòa, mái,….Một số vị trí của các công trình có thể tận dụng để đặt kim thu sét như: Chóp, điểm nhô cao, ống khói kim loại, ( Xem quy trình lắp đặt kim thu sét hiện đại tại đây )

Kim thu sét bảo vệ các công trình ngoài trời như: sân vận động, sân golf, bể bơi…được lắp đặt trên những thiết bị sẵn có như cột đèn, cột tự đứng,…hoặc bất kỳ thiết bị nào gần sát công trình miễn sao vùng bán kính bảo vệ kim thu sét có thể phủ được toàn bộ khu vực cần bảo vệ.

========> Xem thêm tiêu chuẩn NFC 17-102:2011( phần 2 ) về dây dẫn sét và hệ thống tiếp địa

Liên hệ tư vấn hệ thống chống sét tiếp địa

Công ty TNHH Khoa Học Ứng Dụng AMB Việt Nam

Hotline: 0975 008 163 / 0977 059 755