Trong các công trình dân dụng, công nghiệp hay hạ tầng kỹ thuật, hiện tượng sét đánh luôn tiềm ẩn nguy cơ gây cháy nổ, hư hỏng thiết bị điện và đe dọa đến sự an toàn của con người. Một trong những giải pháp quan trọng nhằm giảm thiểu rủi ro đó chính là hệ thống tiếp địa chống sét – bộ phận không thể thiếu trong bất kỳ hệ thống điện an toàn nào.
Trong bài viết này, Điện Châu Á sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm, cấu tạo, chức năng và quy trình thi công hệ thống tiếp địa đạt chuẩn kỹ thuật, góp phần bảo vệ toàn diện cho công trình của bạn trước mọi tác động từ sét và dòng điện rò.
Hệ thống tiếp địa là gì?
– Khái niệm:
Hệ thống tiếp địa là một mạng lưới các dây dẫn có điện trở thấp, được kết nối với nhau và dẫn điện xuống đất. Đây là phần quan trọng không thể thiếu trong bất kỳ hệ thống chống sét nào. Khi được lắp đặt đúng kỹ thuật, hệ thống này sẽ giúp thu lôi hoạt động hiệu quả nhất, đảm bảo khả năng bảo vệ tối ưu khi có sét đánh. Ngược lại, nếu hệ thống tiếp địa không tốt, dòng điện sét không được truyền hết xuống đất có thể gây ra những thiệt hại nghiêm trọng cho công trình và con người.
– Cấu tạo:
Một hệ thống tiếp đất chống sét hoàn chỉnh bao gồm các bộ phận chính sau:
- Cọc tiếp địa
- Dây liên kết
- Các mối nối liên kết
- Hộp nối đất và kiểm tra
Tất cả những bộ phận trên đều đóng vai trò quan trọng như nhau. Chúng phối hợp với nhau để tạo nên một hệ thống tiếp địa hoàn chỉnh, giúp dẫn dòng điện sét xuống đất một cách an toàn và hiệu quả, đảm bảo bảo vệ cho công trình và con người.
Bên cạnh đó, vật liệu tăng cường tính dẫn điện cho đất – hay còn gọi là hóa chất giảm điện trở đất – cũng rất quan trọng. Mặc dù không phải là một phần cứng của hệ thống, nhưng loại vật liệu này có khả năng làm giảm điện trở của đất bằng cách hút ẩm, từ đó giúp dòng điện dễ dàng tiêu tán hơn. Khi được sử dụng, hóa chất này sẽ tạo thành một lớp keo bao quanh điện cực, giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa điện cực và đất, nhờ đó nâng cao hiệu quả truyền dòng điện xuống mặt đất.
– Chức năng:
Dòng sét mang điện áp rất lớn, có thể sinh ra nhiệt độ cao gây nóng chảy, cháy nổ và làm hư hại nghiêm trọng đến công trình. Do đó, việc lắp đặt một hệ thống dẫn dòng sét xuống đất đúng kỹ thuật và an toàn là vô cùng cần thiết, nhằm ngăn ngừa những nguy hiểm không đáng có.
Hệ thống tiếp địa có chức năng cân bằng điện thế và phân tán năng lượng quá áp, quá dòng từ sét đánh xuống lòng đất. Nhờ vậy, nó giúp bảo vệ an toàn cho con người cũng như các hệ thống điện, thiết bị điện tử, viễn thông… khi có hiện tượng sấm sét xảy ra.
Để đánh giá một hệ thống tiếp địa đạt chuẩn, cần cân nhắc đến nhiều yếu tố như: điện trở tiếp đất, quy mô hệ thống, vật liệu sử dụng để tiếp đất,…
Các bước thi công hệ thống tiếp địa chống sét?
Hệ thống tiếp địa chống sét đóng vai trò rất quan trọng, đặc biệt trong các công trình như nhà máy, nhà xưởng, khu đô thị hay bất kỳ khu dân cư nào chú trọng đến an toàn trước hiện tượng sét đánh. Tuy nhiên, chỉ quan tâm thôi là chưa đủ – việc thi công, lắp đặt hệ thống tiếp địa cần được thực hiện một cách chính xác và đúng kỹ thuật để đảm bảo khả năng chống sét hiệu quả và an toàn tối đa.
Dưới đây là các bước cơ bản trong quá trình thi công:
- Sử dụng cọc tiếp địa bằng đồng, thường có đường kính từ 14mm trở lên và chiều dài khoảng 2,4m.
- Chiều sâu chôn cọc và số lượng cọc sẽ phụ thuộc vào điều kiện địa chất tại khu vực lắp đặt. Mục tiêu là sau khi đo, điện trở tiếp đất phải nhỏ hơn 10 Ohm.
- Các cọc được liên kết với nhau bằng dây đồng, có thể hàn lại hoặc bắt bằng bulông đồng chắc chắn.
- Dây tiếp đất này sẽ được nối với vỏ kim loại của các thiết bị điện trong nhà, đảm bảo khi có sét đánh, dòng điện sẽ được dẫn xuống đất an toàn, không gây hư hại cho thiết bị hoặc nguy hiểm cho người sử dụng.
Đào rãnh, hố hoặc khoan giếng tiếp đất
Bước đầu tiên trong thi công hệ thống tiếp địa là xác định chính xác vị trí cần lắp đặt. Trước khi tiến hành đào, cần kiểm tra kỹ lưỡng khu vực để tránh va chạm hoặc làm hỏng các công trình ngầm sẵn có như dây cáp điện ngầm, ống cấp thoát nước…
Tiếp theo là đào rãnh, với các yêu cầu kỹ thuật như sau:
- Rãnh nên có độ sâu từ 600mm đến 800mm, chiều rộng khoảng 300mm đến 500mm.
- Chiều dài và hình dạng của rãnh được xác định theo bản vẽ thiết kế hoặc căn cứ vào mặt bằng thực tế thi công.
Trong trường hợp:
- Khu vực thi công bị hạn chế diện tích
- Hoặc đất có điện trở suất cao (khó dẫn điện xuống đất)
Thì cần áp dụng phương pháp khoan giếng để đặt cọc tiếp địa. Giếng khoan thường có:
- Đường kính từ 50mm đến 80mm
- Chiều sâu từ 20m đến 40m, tùy theo vị trí và độ sâu của mạch nước ngầm tại khu vực đó.
Chôn các cọc tiếp địa xuống
Chôn cọc tiếp địa là bước rất quan trọng trong thi công hệ thống tiếp đất chống sét. Việc thực hiện đúng kỹ thuật sẽ giúp hệ thống hoạt động hiệu quả và an toàn hơn.
- Cọc tiếp địa cần được đóng tại các vị trí đã quy định, với khoảng cách giữa các cọc bằng 2 lần chiều dài của mỗi cọc.
Nếu khu vực thi công bị hạn chế diện tích, có thể giảm khoảng cách, nhưng không được nhỏ hơn 1 lần chiều dài cọc. - Mỗi cọc nên được đóng sâu sao cho đỉnh cọc cách đáy rãnh từ 100mm đến 150mm.
- Riêng cọc trung tâm (nơi đặt hố kiểm tra điện trở đất), cần đóng cạn hơn, để đỉnh cọc cách mặt đất từ 150mm đến 250mm, đảm bảo đỉnh cọc nằm bên trong hố kiểm tra sau này.
- Sau khi đóng cọc, tiến hành trải dây cáp đồng trần dọc theo rãnh đã đào, dùng để liên kết tất cả các cọc lại với nhau.
- Liên kết giữa cọc và dây cáp đồng nên được thực hiện bằng phương pháp hàn hóa nhiệt (sử dụng vật liệu như Vinanco, Goldweld…), theo hướng dẫn kỹ thuật của từng loại vật liệu hàn.
- Hóa chất làm giảm điện trở đất được sử dụng như sau:
- Có thể rải dọc theo đường cáp đồng trần
- Hoặc đào thêm các hố nhỏ tại vị trí cọc, có đường kính từ 200mm đến 300mm, sâu 500mm tính từ đáy rãnh, rồi đổ hóa chất vào các hố này trước khi đóng cọc.
- Hóa chất sẽ hút ẩm và tạo thành lớp keo bao quanh điện cực, giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa cọc và đất, từ đó giảm điện trở và bảo vệ cọc tiếp địa.
- Trong trường hợp thi công theo phương pháp khoan giếng, cọc tiếp địa sẽ được liên kết với dây cáp và thả thẳng xuống đáy giếng. Sau đó, đổ hóa chất và nước xuống giếng, giúp hóa chất lan sâu và bao phủ toàn bộ điện cực.
- Cuối cùng, dây dẫn sét từ kim thu sét hoặc cáp tiếp đất từ bản đồng chính sẽ được liên kết với cọc trung tâm, tại vị trí đặt hố kiểm tra điện trở đất, để đảm bảo toàn bộ dòng sét được dẫn truyền an toàn xuống đất.
Kiểm tra mặt bằng hệ thống tiếp địa
Sau khi hoàn tất việc chôn cọc, rải dây và đổ hóa chất giảm điện trở đất, bước tiếp theo là tiến hành kiểm tra toàn bộ mặt bằng hệ thống tiếp địa để đảm bảo hệ thống đã được lắp đặt đúng kỹ thuật và sẵn sàng đưa vào sử dụng an toàn.
Một số nội dung kiểm tra quan trọng bao gồm:
- Kiểm tra sự liên kết giữa các cọc tiếp địa và dây đồng trần: Tất cả các mối nối cần chắc chắn, đúng kỹ thuật (ưu tiên mối hàn hóa nhiệt), không bị lỏng, rỉ sét hoặc tiếp xúc kém.
- Đo điện trở tiếp đất tổng thể của hệ thống: Dùng đồng hồ chuyên dụng để đo. Kết quả đo phải nhỏ hơn 10 Ohm, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn theo quy định. Nếu giá trị vượt ngưỡng, cần xem xét bổ sung thêm cọc, hóa chất hoặc cải tạo lại phần tiếp địa.
- Đảm bảo đỉnh cọc trung tâm nằm đúng vị trí bên trong hố kiểm tra điện trở đất, có thể dễ dàng kiểm tra và bảo trì sau này.
- Kiểm tra toàn bộ mặt bằng sau thi công: Rãnh, hố và giếng khoan phải được lấp lại cẩn thận, nén chặt đất, đảm bảo an toàn, không gây sụt lún hay hư hại công trình xung quanh.
- Đối với công trình có yêu cầu cao về an toàn hoặc thuộc khu vực có mật độ sét đánh lớn, nên thực hiện kiểm định hệ thống tiếp địa bởi đơn vị chuyên môn để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài.
Kiểm tra hệ thống nối đất
Sau khi hoàn thành việc thi công hệ thống tiếp địa, bước tiếp theo là kiểm tra toàn diện hệ thống nối đất để đảm bảo mọi thành phần đã được lắp đặt đúng kỹ thuật và đạt yêu cầu an toàn.
Các nội dung cần kiểm tra bao gồm:
- Kiểm tra liên kết giữa các cọc và dây đồng trần:
Đảm bảo tất cả các mối nối đều chắc chắn, đúng kỹ thuật. Ưu tiên sử dụng phương pháp hàn hóa nhiệt để đảm bảo độ bền lâu dài và tiếp xúc tốt. Không để xảy ra hiện tượng mối nối bị lỏng, rỉ sét hoặc tiếp xúc kém. - Đo điện trở tiếp đất của toàn hệ thống:
Sử dụng thiết bị chuyên dụng để đo điện trở. Giá trị điện trở phải nhỏ hơn 10 Ohm, nếu vượt quá ngưỡng này, cần kiểm tra lại hệ thống – có thể phải bổ sung thêm cọc, hóa chất hoặc điều chỉnh cấu trúc tiếp địa để đạt hiệu quả tối ưu. - Kiểm tra vị trí cọc trung tâm và hố kiểm tra điện trở:
Đảm bảo đỉnh cọc trung tâm nằm đúng trong hố kiểm tra để có thể dễ dàng thực hiện đo kiểm, bảo trì về sau. Hố phải được đặt ở vị trí dễ tiếp cận. - Kiểm tra tổng thể mặt bằng sau thi công:
Rãnh, hố hoặc giếng khoan cần được lấp đất kỹ càng, nén chặt, không để xảy ra sụt lún hoặc ảnh hưởng đến kết cấu xung quanh. Đảm bảo mặt bằng sạch sẽ, gọn gàng và an toàn sau thi công. - Đối với các công trình có yêu cầu an toàn cao (như khu công nghiệp, nhà máy lớn, trạm điện…), hoặc nằm trong vùng thường xuyên xảy ra giông sét, nên mời đơn vị chuyên môn kiểm định hệ thống tiếp địa để đánh giá chính xác hiệu quả và độ an toàn trước khi đưa vào sử dụng.
Việc thi công và kiểm tra hệ thống tiếp địa chống sét đúng tiêu chuẩn không chỉ là yêu cầu kỹ thuật bắt buộc, mà còn là giải pháp bảo vệ hiệu quả cho con người và tài sản trước nguy cơ giông sét ngày càng gia tăng.
Điện Châu Á tự hào là đơn vị uy tín trong lĩnh vực thi công hệ thống tiếp địa, chống sét và hệ thống điện tổng thể. Với kinh nghiệm thực tiễn và đội ngũ kỹ thuật chuyên môn cao, chúng tôi cam kết mang đến cho quý khách hàng giải pháp thi công an toàn – bền vững – hiệu quả tối ưu.
