Tủ chống sét lan truyền là thiết bị không thể thiếu trong hệ thống điện hiện đại, đóng vai trò bảo vệ các thiết bị điện khỏi hư hỏng do xung sét và các hiện tượng tăng áp đột ngột. Với cấu tạo chắc chắn, nguyên lý hoạt động hiệu quả và khả năng ứng dụng linh hoạt trong nhiều lĩnh vực, tủ chống sét lan truyền ngày càng được sử dụng phổ biến. Bài viết dưới đây Nifcom sẽ giúp bạn hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách đọc thông số và những ứng dụng nổi bật của thiết bị này.
Tủ chống sét lan truyền là gì?
Tủ chống sét lan truyền là thiết bị bảo vệ hệ thống điện khỏi những cú sét đánh trực tiếp hoặc gián tiếp, gây hư hại cho các thiết bị điện tử và hệ thống điện trong các công trình. Tủ này được trang bị các bộ phận như bộ chống sét, cầu chì, và thiết bị nối đất giúp ngăn chặn các xung điện từ sét, bảo vệ tối đa cho thiết bị điện và các hệ thống điều khiển.
Xem thêm: Bộ chống sét là gì? Tìm hiểu vai trò và cách chọn lựa hiệu quả
Cấu tạo của tủ chống sét lan truyền
Tủ chống sét lan truyền được thiết kế để bảo vệ hệ thống điện và các thiết bị điện tử khỏi các tác động nguy hiểm của sét và các xung điện từ. Cấu tạo của tủ này bao gồm nhiều thành phần quan trọng giúp giảm thiểu rủi ro và đảm bảo hiệu quả bảo vệ tối đa. Dưới đây là các bộ phận chính của tủ chống sét lan truyền:
Bộ chống sét (SPD – Surge Protection Device)
- Đây là bộ phận quan trọng nhất của tủ, có chức năng hấp thụ và triệt tiêu các xung điện cao áp từ sét. SPD hoạt động bằng cách chuyển hướng dòng điện dư thừa vào đất, giúp bảo vệ các thiết bị điện trong hệ thống khỏi sự hư hại do sét.
- Có nhiều loại SPD khác nhau như: SPD Type 1 (bảo vệ chính cho các thiết bị điện trong tòa nhà), SPD Type 2 (bảo vệ các thiết bị điện nhỏ) và SPD Type 3 (bảo vệ cho thiết bị điện tử nhạy cảm).
Hệ thống nối đất
- Hệ thống nối đất là yếu tố không thể thiếu trong tủ chống sét. Nó giúp dẫn dòng điện dư thừa xuống đất một cách an toàn, bảo vệ các thiết bị và con người khỏi nguy cơ bị điện giật.
- Đảm bảo rằng hệ thống nối đất được lắp đặt đúng cách là rất quan trọng để hệ thống hoạt động hiệu quả.
Cầu chì bảo vệ
Cầu chì trong tủ chống sét có chức năng bảo vệ tủ và hệ thống điện khỏi các sự cố ngắn mạch hoặc quá tải điện. Khi có sự cố, cầu chì sẽ tự động ngắt mạch để ngừng dòng điện, ngăn ngừa hư hỏng nghiêm trọng.
Mạch điều khiển và hiển thị
- Mạch điều khiển giúp điều chỉnh và giám sát các hoạt động của tủ chống sét, đảm bảo tủ hoạt động ổn định. Một số tủ còn được trang bị màn hình hiển thị để người dùng dễ dàng theo dõi tình trạng hoạt động của thiết bị.
- Các chỉ báo đèn LED thường được sử dụng để thông báo về tình trạng hoạt động của tủ, giúp phát hiện các lỗi hoặc sự cố sớm.
Vỏ tủ
- Vỏ tủ chống sét được làm từ vật liệu chịu lực, chống ăn mòn như thép sơn tĩnh điện hoặc inox, đảm bảo độ bền và bảo vệ các thành phần bên trong khỏi tác động của môi trường bên ngoài.
- Vỏ tủ được thiết kế để có thể chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt, bảo vệ các thiết bị bên trong khỏi bụi bẩn, nước và các yếu tố ngoại vi.
Bộ lọc và bảo vệ điện áp
Một số tủ chống sét được trang bị bộ lọc giúp giảm thiểu nhiễu điện từ, đảm bảo nguồn điện đầu vào ổn định và sạch sẽ. Bộ lọc giúp bảo vệ các thiết bị điện tử nhạy cảm như máy tính, hệ thống điều khiển tự động khỏi các tác động tiêu cực của điện áp không ổn định.
Nguyên lý hoạt động của tủ chống sét lan truyền
Tủ chống sét lan truyền hoạt động dựa trên nguyên lý triệt tiêu và chuyển hướng dòng điện đột biến (xung sét) từ hệ thống điện sang đất, giúp bảo vệ thiết bị điện khỏi bị hư hại. Cụ thể, quá trình này diễn ra qua các bước sau:
- Phát hiện xung điện quá áp
Khi có sét đánh trực tiếp hoặc lan truyền gián tiếp qua đường dây điện, nó sẽ tạo ra các xung điện áp lớn (lên đến hàng nghìn volt) truyền theo hệ thống điện. Tủ chống sét sẽ lập tức phát hiện sự bất thường này nhờ bộ chống sét (SPD).
- Kích hoạt thiết bị chống sét (SPD)
Khi xung điện vượt quá ngưỡng an toàn (thường là 230V hoặc 400V tùy vào hệ thống), SPD sẽ lập tức dẫn dòng điện quá áp đi theo hướng khác, thường là dẫn xuống hệ thống tiếp địa (nối đất).
-
- SPD hoạt động như một công tắc tự động mở ra khi có xung điện quá áp.
- Khi điện áp trở lại bình thường, SPD tự động đóng lại, không ảnh hưởng đến hệ thống điện.
- Triệt tiêu xung sét và bảo vệ thiết bị
Dòng điện quá áp được chuyển hướng sẽ được trung hòa thông qua hệ thống tiếp địa an toàn, không đi vào các thiết bị điện trong công trình. Nhờ đó:
-
- Thiết bị điện không bị cháy nổ hay hư hỏng do điện áp tăng đột ngột.
- Hệ thống điện hoạt động ổn định, liên tục.
- Cầu chì bảo vệ ngắt mạch nếu cần
Nếu có sự cố nghiêm trọng hoặc dòng quá áp quá lớn vượt quá khả năng chịu đựng của SPD, cầu chì trong tủ chống sét sẽ tự động ngắt mạch để bảo vệ toàn bộ hệ thống, ngăn ngừa cháy nổ và nguy cơ hư hỏng lan rộng.
- Hiển thị trạng thái hoạt động
Một số tủ chống sét hiện đại có tích hợp đèn báo hoặc màn hình hiển thị để người dùng dễ dàng biết được tủ đang hoạt động bình thường hay đã gặp sự cố, cần kiểm tra hoặc thay thế thiết bị chống sét bên trong.
Cách đọc thông số tủ chống sét lan truyền
Khi lựa chọn tủ chống sét lan truyền, việc hiểu rõ các thông số kỹ thuật giúp bạn đảm bảo thiết bị phù hợp với hệ thống điện và mang lại hiệu quả bảo vệ tối ưu. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết cách đọc các thông số thường gặp:
- Điện áp danh định (Un – Nominal Voltage): Đây là mức điện áp hoạt động bình thường của hệ thống điện. Ví dụ: Un = 230V (cho hệ 1 pha) hoặc Un = 400V (cho hệ 3 pha).
- Điện áp hoạt động liên tục tối đa (Uc – Maximum Continuous Operating Voltage): Uc là mức điện áp cao nhất mà SPD có thể chịu được một cách ổn định mà không bị hỏng. Ví dụ: Uc = 275V hoặc Uc = 385V. Chỉ số này nên cao hơn hoặc bằng mức điện áp thực tế để đảm bảo độ bền.
- Dòng xả sét tối đa (Imax – Maximum Discharge Current): Imax thể hiện khả năng thiết bị chịu được dòng sét cực đại trong một lần xả. Ví dụ: Imax = 40kA hoặc Imax = 80kA. Giá trị càng lớn, khả năng bảo vệ trước dòng sét càng cao.
- Dòng xả danh định (In – Nominal Discharge Current): Đây là giá trị dòng sét mà SPD có thể chịu đựng nhiều lần trong suốt vòng đời hoạt động. Ví dụ: In = 20kA. Chỉ số này thể hiện độ ổn định và tuổi thọ của thiết bị.
- Điện áp dư (Up – Voltage Protection Level): Up là mức điện áp còn lại sau khi thiết bị đã xả dòng sét. Ví dụ: Up = 1.5kV hoặc 2.0kV. Up càng thấp thì thiết bị điện càng ít bị ảnh hưởng.
- Thời gian phản hồi (t – Response Time): Là thời gian SPD bắt đầu phản ứng khi có xung sét xuất hiện. Thường được tính bằng nanosecond (ns), ví dụ: t ≤ 25ns.
- Số pha và loại hệ thống: Thông số này cho biết thiết bị phù hợp với hệ thống điện nào, chẳng hạn như 1 pha, 3 pha, hoặc hệ thống TN, TT, IT.
Ứng dụng của tủ chống sét lan truyền
- Nhà ở dân dụng: Bảo vệ thiết bị điện như tivi, tủ lạnh, máy giặt khỏi xung sét.
- Tòa nhà, chung cư, văn phòng: Bảo vệ hệ thống điện trung tâm, camera, thiết bị mạng.
- Nhà máy, khu công nghiệp: Đảm bảo an toàn cho máy móc, giảm nguy cơ cháy nổ do sét.
- Phòng máy chủ, trung tâm dữ liệu: Bảo vệ máy chủ, đảm bảo hoạt động ổn định.
- Trạm viễn thông, truyền hình: Bảo vệ thiết bị phát sóng, bộ khuếch đại.
- Trường học, bệnh viện: Bảo vệ thiết bị y tế, giảng dạy và hệ thống điện.
- Hệ thống năng lượng mặt trời, điện gió: Bảo vệ inverter, tấm pin và bộ điều khiển.
Xem thêm: Báo giá UPS online 6kVA – 10kVA Tower (UPS TESCOM) chính hãng, chất lượng cao
Kết luận
Tủ chống sét lan truyền là một phần quan trọng trong hệ thống bảo vệ điện tử cho công trình của bạn. Với những ưu điểm vượt trội như bảo vệ thiết bị, tiết kiệm chi phí, và đảm bảo an toàn, việc sử dụng tủ chống sét là một quyết định thông minh cho bất kỳ công trình nào.
