Nguyên tắc làm cột chống sét

Cột chống sét được xem là một hệ thống an ninh toàn diện bảo vệ ngôi nhà khỏi vị sét đánh trực tiếp. Tuy nhiên, người thực hiện cần phải tuân thủ đúng nguyên tắc làm cột chống sét. Nếu không, nó sẽ trở thành mối nguy hại đến chính những người sống ở trong khu vực đó. Vậy cụ thể các nguyên tắc cần tuân thủ khi làm hệ thống chống sét là gì?

Nguyên lý hoạt động của cột chống sét

Để bố trí cột chống sét đúng cách, trước tiên cần hiểu rõ nguyên lý làm việc của nó. Cột chống sét hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng. Khi đám mây tích điện đi ngang qua tòa nhà, vật dẫn điện bị tích điện ngược sẽ thông qua cảm ứng và điện tích thu được để theo dây dẫn đi xuống đất. Lúc này, không khí trở thành vật dẫn khi có điện trường lớn. Điện trường xung quanh các vật sắc nhọn có xu hướng mạnh hơn vật có bề mặt phẳng tròn. Vì vậy, đỉnh cột thu lôi thường nhọn.

Ưu điểm cốt lõi của cột thu lôi là làm cho không khí xung quanh nó trở thành chất dẫn điện. Góp phần vào việc phóng điện của các đám mây.

Phân loại cột chống sét đánh. Nhờ đó giúp tòa nhà, công trình hạn chế bị sét đánh trúng.

Khi đám mây tích điện đầy đi qua dây dẫn sét, điện tích sẽ chảy xuống cho đến khi đám mây được phóng điện hoàn toàn. Do đó, sẽ không có bất kỳ ánh sáng nhấp nháy hoặc âm thanh của sấm sét trong quá trình này.

Vì sao lại nên làm cột thu lôi (cột chống sét)? Kiến trúc Tây Hồ đã có một bài viết phân tích khá chi tiết, bạn có thể tìm hiểu thêm tại đây: Có nên làm cột chống sét không?

Nguyên tắc làm cột chống sét

Trước khi lắp đặt

Trước khi lắp đặt hệ thống chống sét, cần chuẩn bị các điều kiện tiên quyết sau:

• Người thực hiện phải có chuyên môn, kinh nghiệp. Phải chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, trang phục cần thiết. Tuân thủ nghiêm ngặt quy định, quy trình an toàn khi lắp đặt.
• Để lắp đặt cột chống sét, cần xác định trước vị trí và chiều cao của dây dẫn sét.
• Nơi lắp cột thu lôi phải ở trên điểm cao nhất của công trình kiến trúc hoặc khu đất trống,
• Kiểm tra lại tính khả thi của việc lắp đặt cột chống sét cho chô trinh.

Nguyên tắc lắp đặt cột chống sét

Không được sử dụng các đầu thu sét phóng xạ để lắp đặt cột thu lôi.

3 thành phần của cột thu lôi cần được lắp đặt ở các góc, điểm và mép không được bảo vệ. Thực hiện việc này theo phương pháp sau:

• Phương pháp góc bảo vệ: Thích hợp cho công trình kiến trúc đơn giản nhưng bị giới hạn chiều cao của đầu thu sét.
• Phương pháp quả cầu lăn: Thích hợp lắp đặt cho mọi công trình kiến trúc.
• Phương pháp lưới kim loại: Thích hợp với các bề mặt phẳng của công trình.

Cụ thể các giá trị được thể hiện trong bảng sau:

Nguyên tắc lắp đặt dây dẫn sét

Dây thu sét có thể được đặt ngay trên mái nhà nếu như phần mái không làm bằng vật liệu dễ cháy. Còn nếu mái nhà làm bằng vật liệu dễ cháy, người lắp đặt phải duy trì khoảng cách nhất định giữa mái nhà và dây dẫn sét từ 0,1m – 0,15m.

Để giảm hư hại khi dòng điện chạy qua, dây dẫn sét phải được bố trí sao cho:

• Có một vài tuyến dòng điện song song từ điểm sét đánh đến đất.
• Thiết kế sao cho chiều dài của các tuyến dòng điện là nhỏ nhất.
• Lưu ý thực hiện đúng phần liên kết đẳng thế với các thành phần của kết cấu.
• Tránh vòng lặp.

Trường hợp sử dụng đầu thu sét là kim loại, cần tối thiểu 1 dây dẫn sét kết nối ở mỗi kết cấu đỡ.

Trường hợp đầu thu sét lắp đặt trên các cột riêng lẻ không phải kim loại (hoặc cốt thép), mỗi cột phải có ít nhất một dây dẫn sét.

Nguyên tắc lắp đặt hệ thống tiếp địa

Hệ thống tiếp đất có vai trò phân tán dòng điện từ dây dẫn sét vào đất. Hình dạng là kích thước của nó được chú trọng hàng đầu. nguyên tắc chung là nên sử dụng điện trở thấp, thấp hơn 10W khi được đo ở tần số thấp.

Có 2 cách làm tiếp địa cột chống sét:

Cách A:

Sử dụng điện cực đất nằm ngang hoặc thẳng đứng. Lắp chúng ở bên ngoài tòa nhà, nối trực tiếp với dây dẫn sét hoặc điện cực đất móng nhưng không tạo thành vòng kín.

Trong trường hợp này, Cấp I và Cấp II không phụ thuộc vào điện trở suất của đất. Chiều dài nhỏ nhất của từng điện cực tại đất của từng dây sét là:

• – l1 Đối với điện cực nằm ngang.
• – 0,5 l1 đối với điện cực nằm nghiêng hoặc thẳng đứng.

trong đó, l1 là chiều dài nhỏ nhất của điện cực nằm ngang thể hiện trong phần tương ứng.

Cách B:

Nếu không đáp ứng được các điều kiện ở cách A, có thể áp dụng cách B để làm tiếp địa chống sét.

Đối với cách B, dây dẫn mạch vòng sẽ nằm bên ngoài tòa nhà. Tiếp xúc với đất trong tối thiểu 80% chiều dài tổng của chúng. Hoặc bố trí điện cực đất móng tạo thành vòng khép kín.

Cột thu lôi làm bằng vật liệu gì?

Cột thu lôi sử dụng các vật liệu dẫn điện như đồng, nhôm. Dù làm bằng vật liệu gì thì dây mang dòng sét phải được nối đất tốt. Nếu không, tia sét có thể phòng ra ngoài khỏi đường dẫn, tìm kiếm các vật hút điện tốt hơn trong ngôi nhà.

Hoa Kỳ đề xuất sử dụng dây đồng có đường kính gần ¼ inch hoặc đây nhôm có đường kính ⅜ inch. Anh lại đề xuất sử dụng cả 2 loại dây với đường kính ⅜ inch.

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9888-3:2013 quy định vật liệu, cấu trúc các kích thước nhỏ nhất của dây thu sét; thanh thu sét; thanh tiếp địa; dây dẫn sét như sau:

Cần lưu ý gì khi làm cột chống sét?

Cột chống sét là giải pháp an toàn để ngăn ngừa tia sét đánh trực tiếp vào nhà.

Tuy nhiên, bản thân gia chủ cần phải lưu ý những vấn đề sau:

• Cột thu lôi và dây dẫn sét phải được cố định chắc chắn.
• Số lượng đầu nối dọc theo dây dẫn sét nên được giữ ở mức nhỏ nhất. Mối nối phải được hàn, kẹp, bắt vít, gấp mép chắc chắn.
• Cột chống sét phải được lắp đặt bởi thợ chuyên nghiệp, có chuyên môn thực tế.
• Quá trình thi công phải được kết nối chính xác. Nếu như lắp sai, cột thu lôi có thể trở thành mối nguy hiểm khi có sét đánh.
• Phải kiểm tra, bảo trì ít nhất 6 – 12 tháng/ lần.

Kết luận

Trên đây là các nguyên tắc làm cột chống sét theo quy định của TCVN. Về cơ bản, sét không thể dự đoán trước được. Và một khi bị sét đánh vào nhà, nguy cơ cháy nổ, thiệt hại về người và của là rất cao. Vì thế lắp đặt cột chống sét là hoàn toàn cần thiết với cả nhà ở dân dụng, khu vực công cộng, bất kỳ dự án nào có chiều cao lý tưởng.