Trong thời đại mà thiết bị điện tử đóng vai trò quan trọng trong đời sống và sản xuất, việc bảo vệ hệ thống điện khỏi sự cố sét lan truyền là điều cần thiết. Một trong những giải pháp phổ biến và hiệu quả hiện nay là sử dụng thiết bị cắt sét. Vậy thiết bị này là gì, hoạt động ra sao và nên lựa chọn như thế nào? Hãy cùng Nifcom tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
Thiết bị cắt sét là gì?
Thiết bị cắt sét (Surge Protective Device – SPD) là thiết bị được sử dụng để bảo vệ hệ thống điện và các thiết bị điện tử khỏi hiện tượng quá áp đột ngột, thường do sét đánh lan truyền hoặc các xung điện từ hệ thống điện gây ra.
Khi có dòng điện cao bất thường (thường là do sét), thiết bị cắt sét sẽ nhanh chóng kích hoạt, chuyển hướng dòng điện đó xuống đất thay vì để nó đi vào và gây hư hỏng thiết bị điện. Nhờ vậy, thiết bị này giúp ngăn chặn cháy nổ, bảo vệ tài sản và tăng tuổi thọ cho các thiết bị trong hệ thống.
Xem thêm: Tham khảo ngay UPS online 6kVA – 10kVA Tower (UPS NECRON) với giá cực ưu đãi
Cấu tạo của thiết bị cắt sét
Thiết bị cắt sét (SPD – Surge Protective Device) có cấu tạo đơn giản nhưng rất hiệu quả trong việc bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi xung điện áp quá mức. Các bộ phận chính của thiết bị cắt sét bao gồm:
- Phần tiếp nhận xung điện (Surge Arrester)
Đây là bộ phận quan trọng nhất của thiết bị cắt sét, có nhiệm vụ nhận diện và tiếp nhận xung điện áp khi có sự cố như sét hoặc xung điện. Các loại thành phần phổ biến trong phần này bao gồm:
- Varistor (MOV – Metal Oxide Varistor): Là thành phần giúp hấp thụ và chuyển hướng xung điện áp ra ngoài.
- Ống phóng điện (GDT – Gas Discharge Tube): Sử dụng khí ion hóa để dẫn xung điện xuống đất.
- Diode (TVS Diode – Transient Voltage Suppression Diode): Thường được sử dụng cho các thiết bị điện tử nhỏ như máy tính, điện thoại.
- Bộ điều khiển (Control Circuit)
Bộ phận này giúp điều khiển và theo dõi trạng thái hoạt động của thiết bị cắt sét. Khi phát hiện xung điện quá mức, bộ điều khiển sẽ kích hoạt hệ thống tiếp đất để ngắt dòng điện nguy hiểm.
- Mạch bảo vệ (Protection Circuit)
Mạch bảo vệ có nhiệm vụ ngắt mạch điện khi có dòng điện vượt quá mức an toàn hoặc khi thiết bị cắt sét đã quá tải. Nó giúp đảm bảo rằng thiết bị điện không bị hư hỏng do xung điện và chỉ cho phép dòng điện an toàn đi qua.
- Vỏ bảo vệ (Housing)
Vỏ của thiết bị cắt sét được làm từ vật liệu cách điện và chống cháy, giúp bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi sự ăn mòn, tác động từ môi trường và tránh nguy cơ cháy nổ. Vỏ này cũng phải đảm bảo độ bền cao để chịu được tác động của các sự cố điện.
- Đèn báo và chỉ thị (Indicator)
Một số thiết bị cắt sét hiện đại có đèn báo trạng thái giúp người dùng dễ dàng kiểm tra tình trạng hoạt động của thiết bị. Đèn này sẽ sáng khi thiết bị hoạt động bình thường hoặc báo lỗi nếu thiết bị gặp sự cố.
- Bộ tiếp đất (Grounding System)
Thiết bị cắt sét phải kết nối với hệ thống tiếp đất của công trình để dẫn dòng xung điện xuống đất một cách an toàn. Bộ tiếp đất này thường gồm các cáp nối đất, thanh tiếp địa hoặc hệ thống cọc tiếp đất được chôn sâu dưới đất.
Phân loại thiết bị cắt sét
Thiết bị cắt sét được phân loại theo nhiều yếu tố như cấp độ bảo vệ, loại điện áp, mục đích sử dụng và môi trường lắp đặt. Dưới đây là các phân loại phổ biến của thiết bị cắt sét:
Phân loại theo cấp độ bảo vệ
Thiết bị cắt sét được phân loại theo cấp độ bảo vệ mà chúng cung cấp. Mỗi cấp độ có vai trò khác nhau và phù hợp với từng hệ thống điện cụ thể:
- Cấp 1 (Type 1): Chống sét trực tiếp, thường lắp tại nơi mà hệ thống có thể bị sét đánh trực tiếp, như trên mái nhà, trạm biến áp, hoặc các công trình công nghiệp. Các thiết bị này có khả năng chống lại dòng sét cực mạnh, đồng thời bảo vệ toàn bộ hệ thống điện khỏi xung điện từ sét. Ứng dụng trong nhà máy, trạm biến áp, công trình cao tầng.
- Cấp 2 (Type 2): Dùng để bảo vệ các thiết bị điện khỏi các xung điện từ do sét đánh vào hệ thống điện lưới. Thiết bị loại này thường được lắp đặt ở bảng phân phối điện, tủ điện tổng. Được ứng dụng tại tòa nhà, văn phòng, khu dân cư.
- Cấp 3 (Type 3):Cung cấp bảo vệ cho các thiết bị điện tử (máy tính, modem, hệ thống CCTV, thiết bị viễn thông) khỏi xung điện nhỏ hơn. Loại này thường lắp gần các thiết bị cần bảo vệ. Ứng dụng: máy tính, hệ thống viễn thông, tivi, camera.
Phân loại theo loại điện áp
- Thiết bị cắt sét AC (Alternating Current): Thiết bị bảo vệ các thiết bị điện có sử dụng dòng điện xoay chiều (AC), như các tủ điện, máy lạnh, hệ thống chiếu sáng. Ứng dụng: Hệ thống điện dân dụng, khu công nghiệp.
- Thiết bị cắt sét DC (Direct Current): Dùng để bảo vệ các hệ thống sử dụng dòng điện một chiều (DC), như hệ thống năng lượng mặt trời, bộ nguồn DC. Ứng dụng: Điện mặt trời, hệ thống lưu trữ năng lượng.
Phân loại theo mục đích sử dụng
- Thiết bị cắt sét cho hệ thống điện: Đây là loại thiết bị cắt sét phổ biến, bảo vệ các thiết bị điện trong hệ thống lưới điện khỏi các xung điện do sét. Ứng dụng tại trạm biến áp, nhà xưởng, tòa nhà cao tầng.
- Thiết bị cắt sét cho tín hiệu: Thiết bị này bảo vệ các đường tín hiệu (mạng, điện thoại, hệ thống camera…) khỏi các xung điện áp, giúp đảm bảo tín hiệu không bị gián đoạn hoặc hư hỏng. Được ứng dụng với hệ thống mạng LAN, viễn thông, camera an ninh.
Phân loại theo môi trường lắp đặt
- Thiết bị cắt sét ngoài trời: Được lắp đặt bên ngoài công trình, có khả năng chịu được điều kiện khắc nghiệt và tác động từ thời tiết như mưa, nắng, gió. Ứng dụng: Trạm điện, khu công nghiệp, công trình cao tầng.
- Thiết bị cắt sét trong nhà: Dành cho các hệ thống điện trong các công trình dân dụng hoặc trong các tòa nhà, văn phòng, có thể lắp đặt trong tủ điện hoặc bảng điện. Ứng dụng: Nhà ở, văn phòng, tòa nhà.
Một số lưu ý khi lắp đặt thiết bị cắt sét
Lắp đặt thiết bị cắt sét đúng cách là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả bảo vệ cho hệ thống điện và thiết bị điện tử. Dưới đây là một số lưu ý quan trọng khi lắp đặt thiết bị cắt sét:
- Chọn vị trí lắp đặt phù hợp: Lắp đặt ở điểm đầu vào của hệ thống điện hoặc gần thiết bị điện quan trọng để bảo vệ toàn bộ hệ thống.
- Kiểm tra hệ thống tiếp địa: Đảm bảo hệ thống tiếp đất có điện trở ≤ 10 Ohm và không dùng chung dây tiếp địa với thiết bị khác.
- Chọn loại thiết bị phù hợp: Lựa chọn thiết bị cắt sét theo cấp độ bảo vệ (Type 1, 2, 3) và loại điện (AC hoặc DC) phù hợp với nhu cầu.
- Kết nối đúng cách: Đảm bảo kết nối chắc chắn và sử dụng dây dẫn phù hợp để đảm bảo an toàn.
- Kiểm tra và bảo trì định kỳ: Kiểm tra thiết bị thường xuyên và thay thế nếu cần thiết.
- Tuân thủ quy định kỹ thuật: Lắp đặt theo hướng dẫn của nhà sản xuất và các quy định an toàn điện.
Xem thêm: Top 7 cục tích điện dự phòng tốt nhất cho hộ gia đình
Kết luận
Thiết bị cắt sét là giải pháp thiết yếu để bảo vệ an toàn cho hệ thống điện và thiết bị điện tử trước các nguy cơ từ sét và xung điện đột biến. Việc lựa chọn và lắp đặt thiết bị đúng cách không chỉ giúp tiết kiệm chi phí sửa chữa mà còn đảm bảo hoạt động ổn định cho cả công trình. Hãy đầu tư đúng thiết bị và lựa chọn đơn vị uy tín để được tư vấn, lắp đặt chuẩn kỹ thuật.
