BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN

BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Sinh viên thực hiện : Dương Thò Hồng Nga
PHAÀN II

PHAÀN III


MSSV: 96102361
1. Tựa đề tài: BẢO VỆ CHỐNG SÉT SỬ DỤNG THIẾT BỊ HÃNG
INDELEC
2. Nhiệm vụ: Gồm 4 phần
a) Phần I: Giới thiệu.
Chương 1: Dẫn nhập.
Chương 2: Cơ sở lý luận.
b) Phần II: Nội dung
Chương 1 : Sét và các giải pháp phòng chống.
Chương 2 : Tiêu chuẩn chống sét NFC 17-102.
Chương 3 : Thiết bò chống sét của hãng INDELEC.
Chương 4 : Tính lựa chọn cấp bảo vệ dùng phần mềm MATLAB.
c) Phần III: Thiết kế chống sét cho một công trình cụ thể
Chương 1 : Giới thiệu sơ lược nhà máy.
Chương 2 : Chọn phương án chống sét cho nhà máy.
Chương 3 : Tính toán lựa chọn cấp bảo vệ.
- Theo lý thuyết .
- Sử dụng phần mềm.
Chương 4 : Lựa chọn, lắp đặt hệ thống chống sét.
d) Phần Kết luận
3. Ngày giao đề tài: 08 – 01 – 2001
4. Ngày hoàn thành đề tài: 28 – 02 – 2001
5. Họ và tên giáo viên hướng dẫn: T.S Quyền Huy Ánh
Th.S Nguyễn Vinh Quan

Giáo viên hướng dẫn Chủ nhiệm bộ môn
T.S Quyền Huy Ánh Th.S Nguyễn Vinh Quan T.S Quyền Huy Ánh

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Ngày ……… tháng ……… năm 2001 Th. S Nguyễn Vinh Quan

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Chương 1: Sét và các giải pháp phòng chống ………………………………………… 10
I. Sét…………………………………………………………………………… 10
II. Các phương pháp phòng chống ………………………………………………15
Chương 2: Tiêu chuẩn chống sét NFC 17 – 102 ……………………………………… 17
I. Các qui đònh và khái niệm chung …………………………………………….17
II. Sự lắp đặt hệ thống chống sét nằm bên ngoài công trình ………………… 19
III. Kiểm tra và bảo quản hệ thống bảo vệ chống sét ………………………… 31
Chương 3: Thiết bò chống sét của hãng INDELEC …………………………………… 33
I. Kim thu sét ……………………………………………………………………33
II. Dây dẫn sét ………………………………………………………………… 36
III. Thiết bò nối đất ……………………………………………………………….37
IV. Máy đếm sét ………………………………………………………………….38
V. Thiết bò chống sét lan truyền ……………………………………………… 38
VI. Hướng dẫn lắp đặt hệ thống chống sét ………………………………………44
Chương 4: Tính toán lựa chọn cấp bảo vệ dùng phần mềm MATLAB ……………… 49
I. Giới thiệu phần mềm MATLAB …………………………………………… 49
II. Tính toán lựa chọn cấp bảo vệ ……………………………………………….50
Phần III: Thiết kế chống sét
Chương 1: Giới thiệu sơ lược nhà máy dầu nhớt Cát Lái Castrol Việt Nam……………76
Chương 2: Chọn phương án chống sét cho nhà máy …………………………………….77
I. Chống sét trực tiếp ………………………………………………………… 77
II. Chống sét lan truyền …………………………………………………………78
Chương 3: Tính toán lựa chọn cấp bảo vệ cho nhà máy ……………………………… 80
I. Tính toán lựa chọn cấp bảo vệ cho khu vực bồn chứa ………………………80
II. Tính toán lựa chọn cấp bảo vệ cho xưởng vô lon và toà nhà
văn phòng ……………………………………………………………………………82
Chương 4: Tính bán kính bảo vệ, lựa chọn thiết bò chống sét cho nhà máy ……………85
I. Tính bán kính bảo vệ cho nhà máy………………………………………… 85
II. Lựa chọn thiết bò chống sét cho nhà máy ……………………………………86
III. Lắp đặt hệ thống chống sét cho nhà máy ……………………………………89

tình giúp đỡ tôi trong thời gian qua. Sinh viên thực hiện

DƯƠNG THỊ HỒNG NGA
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Công Hiền_cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp_ nhà
xuất bản khoa học kỹ thuật _1974.
2. Nguyễn Xuân Phú và các tác giả_ cung cấp điện_ Nhà xuất bản khoa

buộc chúng ta phải thiết kế chống sét.
Vì sét là hiện tượng thiên nhiên, không phải do con người tạo ra, do đó
vấn đề phòng chống sét rất khó. Việc thiết kế chống sét chỉ làm giảm bớt một
phần nào đó do sét đánh trực tiếp hay lan truyền gây ra.
Nhờ sự giúp đỡ tận tình của thầy QUYỀN HUY ÁNH cùng với thầy
NGUYỄN VINH QUAN, đề tài" BẢO VỆ CHỐNG SÉT SỬ DỤNG THIẾT
BỊ HÃNG INDELEC" tính toán, lựa chọn, lắp đặt thiết bò, giảm bớt đến mức
thấp nhất tác hại của sét.
Đề tài này bao gồm 4 phần:
 Phần I: giới thiệu.
 Phần II: nội dung.
 Phần III: thiết kế chống sét cho một công trình cụ thể.
 Phần IV: kết luận.
Do thời gian rất ngắn, kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế chưa
có, tài liệu thu thập không nhiều nên trong quá trình thực hiện không tránh
được những sai lầm và thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp và giúp đỡ của
quý thầy cô và các bạn.
Sinh Viên Thực Hiện

DƯƠNG THỊ HỒNG NGA

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 1
Chương 1
DẪN NHẬP



TRANG 2
Có nhiều loại thiết bò chống Sét của nhiều hãng khác nhau. Một trong
những thiết bò chống Sét mới nhất hiện nay đã đăng ký bản quyền trên toàn thế
giới là kim thu Sét PREVECTRON, một sản phẩm của hãng INDELEC (Pháp).
PREVECTRON là một thiết bò thu Sét tạo tia tiên đạo, với thiết bò tự
động kích phóng điện tích; hoạt động tin cậy đảm bảo cho một vùng bảo vệ
rộng. Do đó để bảo vệ chống sét, giảm tác hại của sét gây ra ta phải tính vùng
tập trung tương đương và lựa chọn cấp bảo vệ thích hợp.
Đề tài :”BẢO VỆ CHỐNG SÉT SỬ DỤNG THIẾT BỊ HÃNG
INDELEC” .Đây là đề tài thiết kế chống sét sử dụng thiết bò thu sét tạo tia tiên
đạo hiện đại nhất cuả Pháp – PREVECTRON - INDELEC và dùng phần mềm
MATLAB để tính toán lựa chọn cấp bảo vệ.
II. GIỚI HẠN VẤN ĐỀ :
Đây là đề tài hoàn toàn mới mẻ, người thực hiện đã cố gắng tìm tòi học
hỏi tiếp thu những công nghệ và thông tin tiến bộ nhất của nước Pháp- một
nước đang chiếm vò trí hàng đầu trong lónh vực chống sét cùng với việc sử dụng
phần mềm MATLAB để tính toán lựa chọn cấp bảo vệ cho công trình.
Với thời gian thực hiện đề tài rất ngắn chỉ trong vòng hai tháng, điều
kiện làm việc còn nhiều khó khăn, cho nên tài liệu thu thập để tham khảo
không nhiều, kinh nghiệm thực tế còn ít ỏi, tập đồ án này chỉ nghiên cứu vấn
đề ở mức độ sau:
 Lý thuyết chống sét.
 Giới thiệu phần mềm MATLAB .
 Tính tóan chống sét cho một công trình cụ thể.
III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU :
Lónh hội những kiến thức khoa học mới mẻ, tiến bộ trên thế giới được
xem như là điều động viên kích động năng lực khám phá, tìm hiểu của giới trẻ
ngày nay, nhất là các tầng lớp sinh viên, công nhân kỹ thuật, các kỹ sư mới ra
trường

- Tuần 8 và tuần 9 : Viết và trình bày bảng chính
- Tuần 10 : Thời gian dự trữ.
V.PHÂN TÍCH CÔNG TRÌNH LIÊN HỆ :
Công trình liên hệ với đề tài: Xây dựng phương án chống Sét cho các
công trình thông tin trên mạng viễn thông Việt Nam.
Chủ đề tài : Nguyễn Văn Dũng
Cộng tác viên : Đỗ Minh
Lê Huy Tònh
Nguyễn Thò Tâm
Nguyễn Minh Tuấn
Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam - Viện Khoa học kỹ thuật
Bưu điện, Hà Nội, 1996.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 4
A- PHẦN TÓM TẮT :
Đề tài này được viết bao gồm 4 phần:
 Phần I : Hiện trạng trang bò và tình trạng hư hỏng do Sét gây ra đối
với các công trình thông tin trên mạng viễn thông Việt Nam.
 Phần II : Xây dựng phương án chống Sét.
 Phần III : Mô hình chống Sét tại một trạm liên hợp.
 Phần IV : Phương án lựa chọn các phần tử bảo vệ.
B- ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI :
* Ưu điểm :
Các tác giả viết đề tài này đã hệ thống hóa toàn bộ những kiến thức cơ
bản có liên quan về lónh vực chống Sét theo một hệ thống logic.
 Đề tài phi hợp lý với quy trình kế hoạch chống Sét của nước ta hiện nay.
 Đề tài được sử dụng cho đối tượng đang tìm hiểu nghiên cứu về chống Sét nhất
là các sinh viên thuộc các trường kỹ thuật, các kỹ sư, công nhân kỹ thuật
* Hạn chế :

Là hệ thống đầy đủ được lắp đặt trên công trình hay trong một khu vực
rộng để bảo vệ chống Sét. Hệ thống này bao gồm các thiết bò đặt bên ngoài và
bên trong công trình (nếu cần thiết).
7. Lắp đặt hệ thống bảo vệ chống Sét bên ngoài (ELPI) :
Hệ thống này bao gồm các đầu thu Sét, một hoặc nhiều dây dẫn Sét, một
hay nhiều điểm tiếp đất.
8. Lắp đặt hệ thống bảo vệ chống Sét bên trong (ILPI) :
Hệ thống này bao gồm tất cả các thiết bò nhằm giảm thêm các ảnh hưởng
điện từ gây bởi dòng Sét.
9. Thiết bò dẫn Sét tạo tia tiên đạo (ESE):
Là loại đầu thu Sét bao gồm một kim thu Sét cùng với một loại thiết bò
đặc biệt có khả năng tạo ra một đường dẫn Sét chủ động về phía trên nhanh và
cao hơn các kim loại thông thường.
10. Quá trình phát ra đường dẫn Sét :
Là hiện tượng vật lý giữa sự khởi đầu của hiệu ứng Corona đầu tiên và
sự lan truyền một đường dẫn Sét về phía trên.
11. Độ lợi về thời gian tạo tia tiên đạo (T) :
Đại lượng T là độ lợi về thời gian tạo đường dẫn Sét chủ động về phía
trên của đầu thu Sét loại tia tiên đạo so với các loại kim thu Sét thông thường ở
trong cùng một điều kiện.
12. Các thành phần tự nhiên :
Đó là những cấu trúc nằm bên ngoài hoặc bên trong công trình hay nằm
sâu trong tường (cốt thép của bê tông, khung nhà thép ) mà có thể dùng thay
thế một phần hay tất cả dây dẫn Sét hay chỉ là phần dẫn Sét bổ sung.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 6
13. Thanh nối cân bằng thế :
Là những thanh kim loại dùng để nối tất cả các thành phần kim loại tiếp
xúc với đất nằm trong công trình, các vỏ máy, vỏ cáp thông tin, điện lực với

Sự quá điện áp này chỉ tồn tại trong vài ms, dao động biên độ hoặc
không dao động, thường xảy ra trong môi trường ẩm ướt cao.
25. Cấp bảo vệ :
Là mức độ bảo vệ của hệ thống chống Sét đối với công trình.
* Ghi chú : Khái niệm cấp bảo vệ không áp dụng cho các loại chống Sét
van.
26. Vùng tập trung tương đương Ac :
Là diện tích mặt phẳng trên mặt đất có khả năng bò số lần Sét đánh
giống như công trình ở cùng một điều kiện.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 8
Chương 2
CƠ SỞ LÝ LUẬN
Việc quyết đònh thiết kế hệ thống bảo vệ chống Sét cho các công trình
đòi hỏi phải dựa vào hai yếu tố sau: đó là khả năng Sét tại vùng đó và tác hại
của Sét đối với công trình.
Hiện tượng Sét là hiện tượng thiên nhiên, do đó không thể đảm bảo độ
an toàn tuyệt đối cho các cấu trúc cần bảo vệ. Tuy nhiên, nếu một hệ thống bảo
vệ chống Sét được thiết kế và lắp đặt đúng theo một tiêu chuẩn nào đó, sẽ đảm
bảo độ an toàn cao nhất cho các công trình, giảm đến mức thấp nhất tác hại của
Sét.
Khi đưa ra giải pháp phòng chống Sét bất kỳ một chuyên gia của một
quốc gia nào cũng phải thông qua việc nghiên cứu, tìm hiểu rõ bản chất, hiện
tượng vật lý, nguồn gốc xuất hiện của Sét; và các thông số của Sét như biên độ
dòng Sét, thời gian đầu sóng, độ dốc dòng điện Sét, độ dài dòng điện Sét, xác
suất xuất hiện biên độ và độ dốc dòng điện Sét, cũng như các tác hại do Sét
đánh trực tiếp hay do sự lan truyền sóng điện từ gây bởi dòng Sét. Từ đó đưa ra
các biện pháp phòng chống có hiệu quả.

sớm hơn so với kim thu sét đơn giản Franklin trong cùng điều kiện sét thực .
 Hoạt động hiệu qủa của PREVECTRON dựa vào hệ thống kích dùng độ dốc
của điện trường, khi nó đạt giới hạn thì cho lệnh khởi động phóng tia tiên
đạo hướng lên.
 Chòu đựng được ngay cả đối với những cú sét có 8 lần phóng điện mỗi lần
10KA. Phương pháp này cho phép kiểm tra độ bền cơ khí, điện kháng, ảnh
hưởng hiệu ứng điện động, cảm ứng điện ra xung quanh.
Ngoài các thiết bò chống sét trực tiếp như kim thu sét, dây thoát sét, hệ
thống thiết bò nối đất. Các thiết bò sau đây không thể thiếu được trong một hệ
thống bảo vệ chống sét hoàn hảo.
* Máy đếm sét được thiết kế để đếm và trình bày thông số những cú sét
thật sự xảy ra cho một kiến trúc công trình.
* Thiết bò chống sét lan truyền được thực hiện theo nguyên tắc chống
quá điện áp bậc thang. Sóng quá điện áp có dạng xung gia tăng đột ngột ( do
sét hay do các thao tác đóng cắt trên lưới), do đó có khả năng gây hư hỏng các
thiết bò điện đặc biệt là các thiết bò điện tử nhạy cảm.
Năng lượng trong một sóng dao động như vậy có thể giảm xuống nhờ 2
lớp cắt sóng và lọc sóng.
*Lớp cắt sóng năng lực cao đặt ở tuyến đầu làm giảm phần lớn năng
lượng của sóng.
*Điện áp dư sau khi qua lớp thứ nhất sẽ được giảm đến mức cho phép
của thiết bò phía sau nhờ lớp lọc sóng dùng thiết bò biến trở.
Do các thiết bò bảo vệ chốùng sét trực tiếp và chốùng sét lan truyền luôn
được cải thiện hàng năm. Do đó cũng quan trọng trong việc cải thiện các dự
báo theo các tiêu chuẩn và quy đònh quốc tế; nhằm cung cấp thông tin chính
xác cho các nhà thiết kế hệ thống chống sét cho các công trình và các khu vực
công cộng. Các tiêu chuẩn này phải đề ra các quy đònh và khái niệm chung bao
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 10

đảm bảo tuổi thọ và khả năng làm việc trong môi trường. Ngoài chỉ tiêu kỹ
thuật các phần tử bảo vệ được lựa chọn còn phải bảo đảm tính kinh tế, tùy
thuộc vào hoàn cảnh kinh tế của đòa phương, tầm quan trọng của công trình
cần bảo vệ mà tiến hành đầu tư trang thiết bò cho thỏa đáng.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 10
Chương 1
SÉT VÀ CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG
CHỐNG SÉT

I. SÉT :
Sự hình thành sét :
Sét là một dạng phóng điện tia lửa trong không
khí với khoảng cách rất lớn. Quá trình phóng điện có
thể xảy ra trong đám mây giông, giữa các đám mây
với nhau và giữa đám mây với đất. Ở đây ta chỉ xét sự
phóng điện giữa mây và đất.

Hình 1 : Sự hình thành sét

Có hai loại mây giông :
+ Giông nhiệt: Hình thành từ các luồng khí nóng ẩm bốc lên do sự đốt nóng
của ánh nắng mặt trời.
+ Giông front: Hình thành do sự gặp nhau của những luồng không khí nóng ẩm
với luồng không khí năïng.
Sau khi đạt độ cao nhất đònh (khoảng vài km trở lên, vùng nhiệt độ âm) luồng
không khí ẩm này bò lạnh đi, hơi nước ngưng tụ thành những giọt nước li ti hoặc thành
các tinh thể băng và tạo thành các đám mây dông.
Theo kết quả quan trắc từ 80 - 90% các đám mây giông tích điện tích âm bên