Mỗi cấp LPS được đặc trưng bởi:

a) Dữ liệu phụ thuộc vào cấp LPS:

- tham số sét (xem Bảng 3 và 4 trong TCVN 9888-1 (IEC 62305-1));

- bán kính quả cầu lăn, kích cỡ lưới và góc bảo vệ (xem 5.2.2);

- khoảng cách thường được chọn giữa các dây dẫn sét (xem 5.3.3);

- khoảng cách ly chống phóng tia lửa điện nguy hiểm (xem 6.3);

- chiều dài nhỏ nhất của điện cực đất (xem 5.4.2);

b) Các yếu tố không phụ thuộc vào cấp LPS

- liên kết đẳng thế chống sét (xem 6.2);

...

...

...

- vật liệu LPS và điều kiện sử dụng (xem 5.5.1);

- vật liệu, cấu trúc và kích thước nhỏ nhất của các đầu thu sét, dây dẫn sét và đầu tiếp đất (xem 5.6);

- các kích thước nhỏ nhất của dây nối (xem 6.2.2).

Tính năng của từng cấp LPS được cho trong Phụ lục B của TCVN 9888-1 (IEC 62305-1). Cấp LPS cần thiết phải được chọn trên cơ sở đánh giá rủi ro (TCVN 9888-2 (IEC 62305-2)).

4.2. Thiết kế LPS

Có thể có thiết kế tối ưu về kỹ thuật và kinh tế của LPS, đặc biệt là nếu các bước thiết kế và xây dựng LPS được phối hợp với các bước thiết kế và xây dựng kết cấu cần bảo vệ. Cụ thể, thiết kế bản thân các kết cấu cần sử dụng các phần kim loại của kết cấu như một phần của LPS.

Thiết kế cấp và vị trí LPS cho các kết cấu đã có phải tính đến mối ràng buộc của vị trí sẵn có.

Tài liệu thiết kế của LPS phải chứa tất cả các thông tin cần thiết để đảm bảo cho hệ thống lắp đặt đúng và hoàn chỉnh. Xem Phụ lục E để có thông tin chi tiết.

LPS cần được thiết kế và lắp đặt bởi những người thiết kế và lắp đặt LPS được đào tạo tốt (xem E.4.2).

...

...

...

Khung thép trong các kết cấu bê tông cốt thép được coi là liên tục về điện với điều kiện phần chính của các mối nối liên kết là các thanh dọc và ngang được hàn hoặc được nối chắc chắn với nhau. Các mối nối của các thanh dọc phải được hàn, kẹp hoặc đặt chồng lên nhau ít nhất là 20 lần đường kính và đường bao của chúng hoặc được nối chắc chắn (xem Hình E.5). Đối với các kết cấu mới, các đấu nối giữa các phần tử tăng cường phải do người thiết kế hoặc người lắp đặt quy định, có phối hợp với chủ thầu và kỹ sư xây dựng.

Đối với các kết cấu sử dụng bê tông cốt thép (kể cả các khối bê tông đúc sẵn hoặc bê tông dự ứng lực), sự liền mạch về điện của các thanh tăng cường phải được xác định bằng thử nghiệm điện giữa phần trên cùng và mức đất. Điện trở toàn bộ không được lớn hơn 0,2 W, được đo sử dụng thiết bị thử nghiệm thích hợp cho mục đích này. Nếu giá trị này không đạt được, hoặc không thể thực hiện được thử nghiệm này, thép tăng cường không được sử dụng làm dây dẫn sét cơ bản như thảo luận trong 5.3.5. Trong trường hợp này nên lắp đặt hệ thống dây dẫn sét bên ngoài. Trong trường hợp các kết cấu bằng bê tông cốt thép đúc sẵn, sự liền mạch về điện của thép tăng cường phải được thiết lập giữa các khối bê tông đúc sẵn liền kề.

CHÚ THÍCH 1: Để có thêm thông tin về sự liền mạch của khung thép trong kết cấu bê tông cốt thép, xem Phụ lục E.

CHÚ THÍCH 2: Ở một vài nước, không cho phép sử dụng bê tông cốt thép làm một phần của LPS.

CHÚ THÍCH 3: Các kẹp để thiết lập sự liền mạch của khung thép trong bê tông cốt thép cần phù hợp với IEC 62561-1.

5. Hệ thống bảo vệ chống sét bên ngoài

5.1. Quy định chung

5.1.1. Ứng dụng của LPS bên ngoài

LPS bên ngoài được thiết kế để thu sét đánh trực tiếp tới kết cấu, kể cả sét đánh đến mặt kết cấu, và dẫn dòng điện sét từ điểm sét đánh xuống đất. LPS bên ngoài cũng được thiết kế để phân tán dòng điện sét vào đất mà không gây ra hư hại về nhiệt và cơ, hoặc tia lửa điện nguy hiểm có thể kích hoạt cháy hoặc nổ.

...

...

...

Trong hầu hết các trường hợp, LPS bên ngoài có thể được gắn với kết cấu cần bảo vệ.

LPS bên ngoài được cách ly cần được xem xét khi hiệu ứng nhiệt và nổ tại điểm sét đánh hoặc trên các đường dây mang dòng điện sét có thể gây hư hại cho kết cấu hoặc các phần bên trong (xem Phụ lục E). Ví dụ điển hình là các kết cấu có lớp phủ dễ cháy, các kết cấu có tường dễ cháy và khu vực có rủi ro nổ và cháy.

CHÚ THÍCH: Sử dụng LPS cách ly có thể thích hợp trong trường hợp dự đoán là những thay đổi trong kết cấu, các phần bên trong hoặc sử dụng sẽ đòi hỏi phải sửa đổi LPS.

LPS cách ly bên ngoài cũng có thể được xem xét khi độ nhạy của các phần bên trong kết cấu đảm bảo sự giảm trường điện từ bức xạ kết hợp với xung dòng điện sét trong dây dẫn sét.

5.1.3. Sử dụng các thành phần cơ bản

Các thành phần cơ bản bằng vật liệu dẫn, mà sẽ luôn duy trì bên trong/bên trên kết cấu và không bị thay đổi (ví dụ cốt thép nối liên kết, khung kim loại của kết cấu, v.v...) có thể được sử dụng làm các bộ phận của LPS.

Các thành phần cơ bản khác chỉ có thể được xét đến như phần bổ sung cho LPS.

CHÚ THÍCH: Xem Phụ lục E để có thông tin thêm.

5.2. Hệ thống đầu thu sét

...

...

...

Xác suất để dòng điện sét thâm nhập vào kết cấu được giảm đáng kể khi có hệ thống thu sét được thiết kế đúng.

Hệ thống thu sét có thể gồm kết hợp bất kỳ của các thành phần sau:

a) thanh (kể cả các cột đứng riêng rẽ);

b) dây kim loại;

c) dây dẫn dạng lưới.

Để phù hợp với tiêu chuẩn này, tất cả các kiểu hệ thống đầu thu sét phải được bố trí theo 5.2.2, 5.2.3 và Phụ lục A. Tất cả các kiểu đầu thu sét phải phù hợp hoàn toàn với tiêu chuẩn này.

Đối với tất cả các kiểu đầu thu sét, chỉ được sử dụng các kích thước vật lý thực của hệ thống đầu thu sét bằng kim loại để xác định không gian cần bảo vệ.

Các thanh thu sét riêng rẽ cần được nối với nhau ở mức mái để đảm bảo sự chia dòng.

Không cho phép các đầu thu sét phóng xạ.

...

...

...

Các thành phần của đầu thu sét được lắp đặt trên kết cấu phải được bố trí ở các góc, điểm và mép không được bảo vệ (đặc biệt trên mức cao của mặt tiền bất kỳ) theo một hoặc nhiều phương pháp sau.

Phương pháp chấp nhận được cần sử dụng để xác định vị trí của hệ thống đầu thu sét gồm:

- phương pháp góc bảo vệ;

- phương pháp quả cầu lăn;

- phương pháp lưới.

Phương pháp quả cầu lăn thích hợp trong mọi trường hợp.

Phương pháp góc bảo vệ thích hợp cho các tòa nhà có hình dạng đơn giản nhưng bị giới hạn về chiều cao của đầu thu sét như thể hiện trong Bảng 2.

Phương pháp lưới kim loại là dạng bảo vệ thích hợp khi cần bảo vệ các bề mặt phẳng.

Các giá trị của góc bảo vệ, bán kính quả cầu lăn và cỡ lưới đối với từng cấp LPS được cho trong Bảng 2 và Hình 1. Thông tin chi tiết về bố trí hệ thống đầu thu sét được cho trong Phụ lục A.

...

...

...

Phương pháp bảo vệ

Cấp LPS

Bán kính quả cầu lăn r

Cỡ lưới w_m

Góc bảo vệ

m

m

...

...

...

I

20

5 x 5

Xem Hình 1 dưới đây

II

30

10 x 10

III

45

...

...

...

IV

60

20 x 20

CHÚ THÍCH 1: Không áp dụng vượt quá các giá trị có ghi dấu ●. Chỉ áp dụng phương pháp quả cầu lăn và phương pháp lưới trong các trường hợp này.

CHÚ THÍCH 2: h là chiều cao của đầu thu sét bên trên mặt phẳng chuẩn của khu vực cần bảo vệ.

CHÚ THÍCH 3: Góc sẽ không thay đổi đối với các giá trị h nhỏ hơn 2 m.

Hình 1 - Góc bảo vệ ứng với cấp LPS

...

...

...

5.2.3.1. Các kết cấu cao dưới 60 m

Nghiên cứu cho thấy rằng xác suất của các sét biên độ nhỏ đánh vào bề mặt thẳng đứng của kết cấu cao dưới 60 m là đủ thấp để chúng không cần xét đến. Các mái nhà và phần nhô ra nằm ngang phải được bảo vệ theo cấp LPS được xác định bởi các tính toán rủi ro theo TCVN 9888-2 (IEC 62305-2).

5.2.3.2. Kết cấu có độ cao lớn hơn hoặc bằng 60 m

Trên các kết cấu cao hơn 60 m, có thể xảy ra việc sét đánh vào mặt bên, đặc biệt là các điểm, góc và mép của các bề mặt.

CHÚ THÍCH 1: Nhìn chung, rủi ro do các sét này là thấp vì chỉ một vài phần trăm của tất cả các sét đến kết cấu cao sẽ vào mặt bên và ngoài ra các tham số của chúng thấp hơn đáng kể so với các tham số của sét đánh vào mặt trên cùng của kết cấu. Tuy nhiên, thiết bị điện và điện tử trên các tường bên ngoài kết cấu có thể bị phá hủy ngay cả khi sét đánh với giá trị đỉnh của dòng điện là nhỏ.

Hệ thống đầu thu sét phải được lắp đặt để bảo vệ phần cao hơn của kết cấu cao (thường là phần phía trên chiếm 20 % chiều cao của kết cấu cũng như các phần cao hơn 60 m) và thiết bị được lắp đặt trên đó (xem Phụ lục A).

Quy tắc bố trí hệ thống đầu thu sét trên các phần phía trên này của kết cấu phải tối thiểu đáp ứng các yêu cầu đối với LPL IV nhất là trên vị trí đầu thu sét ở các góc, mép và phần nhô ra đáng kể (ví dụ như ban công, đài quan sát, v.v...)

Yêu cầu của đầu thu sét đối với các mặt bên của kết cấu cao có thể được đáp ứng khi có các vật liệu kim loại bên ngoài như thang kim loại hoặc vách che bằng kim loại với điều kiện chúng đáp ứng các yêu cầu về kích thước nhỏ nhất trong Bảng 3. Yêu cầu về đầu thu sét cũng có thể bao gồm cả việc sử dụng dây dẫn sét bên ngoài được đặt trên các mép thẳng đứng của kết cấu khi không có dây kim loại bên ngoài cơ bản.

Các đầu thu sét đã lắp đặt hoặc đầu thu sét cơ bản đáp ứng các yêu cầu này có thể sử dụng dây dẫn sét lắp sẵn hoặc được nối liên kết thích hợp với dây dẫn sét cơ bản ví dụ như khung thép của kết cấu hoặc phần kim loại của bê tông cốt thép liên tục về điện đáp ứng các yêu cầu của 5.3.5.

...

...

...

5.2.4. Kết cấu

Các dây thu sét của một hệ thống chống sét (LPS) không cách ly với cấu trúc được bảo vệ có thể được lắp đặt như sau:

- nếu mái nhà được làm từ vật liệu không dễ cháy thì các dây thu sét có thể được đặt ngay trên bề mặt của mái nhà;

- nếu mái nhà được làm từ vật liệu dễ cháy, cần phải chú ý tới khoảng cách giữa dây thu sét với vật liệu làm mái nhà. Với các mái nhà bằng tranh không có các thanh thép đỡ, khoảng cách ít nhất là 0,15 m. Với các loại vật liệu dễ cháy khác, khoảng cách lớn hơn hoặc bằng 0,10 m là đủ;

- các bộ phận dễ cháy của cấu trúc được bảo vệ phải không có tiếp xúc trực tiếp với các thành phần của hệ thống chống sét bên ngoài và không nằm trực tiếp bên dưới bất kỳ tấm màng vật liệu lợp mái bằng kim loại nào mà có thể bị thủng bởi tia sét (xem 5.2.5).

Cũng cần chú ý tới các tấm màng bằng vật liệu khó cháy hơn như các tấm gỗ.

CHÚ THÍCH: Nếu trên mái nhà phẳng có thể có nước đọng, các đầu thu sét phải được lắp đặt bên trên mức nước cao nhất.

5.2.5. Các bộ phận cơ bản

Các bộ phận sau của kết cấu cần được xem xét và sử dụng như các thành phần và bộ phận của một hệ thống chống sét phù hợp với 5.1.3.

...

...

...

- sự liền mạch về điện giữa các bộ phận được chế tạo một cách bền vững (ví dụ bằng cách hàn, kẹp, mối nối gập mép, bắt vít hoặc bắt bu lông),

- độ dày của tấm kim loại không nhỏ hơn giá trị t’ được cho trong Bảng 3 nếu việc tránh xuyên thủng qua tấm kim loại hoặc việc xem xét tới sự bắt cháy của vật liệu dễ cháy nằm bên dưới là không quan trọng.

- độ dày của tấm kim loại không nhỏ hơn giá trị t được cho trong Bảng 3 nếu việc thực hiện các biện pháp chống xuyên thủng qua tấm kim loại hoặc việc xem xét tới vấn đề điểm nóng là cần thiết,

CHÚ THÍCH 1: trong trường hợp có thể phát sinh các vấn đề điểm nóng hoặc bắt cháy, cần kiểm tra để xác nhận sự độ tăng nhiệt của bề mặt bên trong tại điểm sét đánh không gây ra nguy hiểm. Các vấn đề điểm nóng hoặc bắt cháy có thể bỏ qua nếu các tấm kim loại nằm bên trong một LPZ0_B hoặc cao hơn.

- các tấm này không được phủ vật liệu cách điện.

Bảng 2 - Giá trị lớn nhất của bán kính quả cầu lăn, cỡ lưới và góc bảo vệ ứng với cấp LPS

Cấp LPS

Vật liệu

Độ dày ^a
t
mm

...

...

...

I đến IV

Chì

-

2,0

Thép (thép không gỉ hoặc thép mạ)

4

0,5

Titan

4

...

...

...

Đồng

5

0,5

Nhôm

7

0,65

Kẽm

-

0,7

...

...

...

^b t' chỉ dành cho các tấm kim loại nếu việc tránh xuyên thủng qua tấm kim loại hoặc việc xem xét tới sự bắt cháy của vật liệu dễ cháy nằm bên dưới là không quan trọng

b) Các thành phần kim loại của cấu trúc mái (khung đỡ, cốt thép tăng cường được nối liên kết, v.v...), nằm bên dưới mái bằng phi kim loại, với điều kiện sự hư hại của mái phi kim loại này là chấp nhận được.

c) Các thành phần kim loại như của cấu trúc mái (khung đỡ, cốt thép tăng cường được nối liên kết, v.v...), nằm bên dưới mái bằng phi kim loại, với điều kiện sự hư hại của mái phi kim loại này là chấp nhận được.

d) Các ống và bể kim loại trên mái, với điều kiện chúng được chế tạo bởi vật liệu với độ dày và tiết diện phù hợp với Bảng 6.

e) Các ống và bể chứa hỗn hợp dễ cháy hoặc nổ, với điều kiện chúng được chế tạo bởi vật liệu với độ dày không nhỏ hơn giá trị phù hợp của t được cho trong Bảng 3 và độ tăng nhiệt của bề mặt bên trong tại điểm sét đánh không gây ra nguy hiểm (xem Phụ lục D để biết thông tin chi tiết).

Nếu các điều kiện về độ dày không thỏa mãn, các ống dẫn và bể chứa phải được đưa vào trong kết cấu cần bảo vệ.

Ống dẫn chứa các hỗn hợp dễ cháy hoặc nổ không được coi là thành phần cơ bản của đầu thu sét nếu gioăng làm kín của các ghép nối mặt bích không phải bằng kim loại hoặc các mặt bích không được liên kết đúng.

CHÚ THÍCH 2: Một lớp mỏng sơn bảo vệ hoặc khoảng 0,1 mm asphal hoặc 0,5 mm PVC không được coi là một lớp cách điện. Thông tin chi tiết được cho trong E.5.3.4.1 và E.5.3.4.2.

5.3. Hệ thống dẫn sét

...

...

...

Để giảm khả năng hư hại do dòng sét chạy trong LPS, các dây dẫn sét phải được bố trí theo cách sao cho từ điểm sét đánh đến đất:

a) có một vài tuyến dòng điện song song;

b) chiều dài của các tuyến dòng điện là nhỏ nhất;

c) liên kết đẳng thế với các thành phần của kết cấu được thực hiện theo các yêu cầu của 6.2.

CHÚ THÍCH 1: Đấu nối bên của các dây dẫn sét được coi là một ví dụ tốt.

Bố trí hình học của dây dẫn sét và của dây dẫn mạch vòng ảnh hưởng tới khoảng cách ly (xem 6.3).

CHÚ THÍCH 2: Việc lắp đặt nhiều nhất có thể các dây dẫn sét, với khoảng cách đều nhau quanh chu vi được nối bởi các dây dẫn mạch vòng, làm giảm xác suất phóng tia lửa điện nguy hiểm và tạo thuận lợi cho việc bảo vệ các hệ thống lắp đặt bên trong (xem IEC 62305-4). Điều kiện này được thỏa mãn đối với các kết cấu khung kim loại và các kết cấu bê tông cốt thép trong đó thép được nối liên tục về điện.

Các giá trị thường được sử dụng của khoảng cách giữa các dây dẫn sét được cho trong Bảng 4.

Thông tin thêm về việc phân chia dòng điện sét giữa các dây dẫn sét được cho trong Phụ lục C.

...

...

...

Việc bố trí phải như sau:

a) Nếu đầu thu sét là các thanh lắp trên các cột riêng rẽ (hoặc trên một cột) không phải bằng kim loại hoặc cốt thép được nối liên kết, mỗi cột sẽ cần ít nhất một dây dẫn sét. Không yêu cầu dây dẫn sét bổ sung đối với các cột bằng kim loại hoặc cốt thép nối liên kết.

CHÚ THÍCH: Ở một số nước, không cho phép sử dụng bê tông cốt thép như một phần của LPS.

b) Nếu đầu thu sét là (các) dây kim loại, cần tối thiểu một dây dẫn sét tại mỗi kết cấu đỡ.

c) Nếu đầu thu sét tạo thành mạng lưới các dây dẫn thì cần một dây dẫn sét ít nhất tại mỗi đầu của dây đỡ.

5.3.3. Bố trí LPS không cách ly

Đối với mỗi LPS không cách ly, số lượng dây dẫn sét không được nhỏ hơn hai và cần được phân bố xung quanh chu vi của kết cấu cần bảo vệ, có chịu các hạn chế về mặt kiến trúc và thực tế.

Ưu tiên khoảng cách bằng nhau giữa các dây dẫn sét xung quanh chu vi. Các giá trị thường được sử dụng giữa các dây được cho trong Bảng 4.

CHÚ THÍCH: Giá trị khoảng cách giữa các dây dẫn sét có mối tương quan với khoảng cách ly cho trong 6.3.

...

...

...

Cấp LPS

Khoảng cách thường được sử dụng
m

I

10

II

10

III

15

IV

...

...

...

Dây dẫn sét cần được lắp đặt ở mỗi góc không được bảo vệ của kết cấu nếu có thể.

5.3.4. Cấu trúc

Dây dẫn sét phải được lắp đặt sao cho, trong trường hợp có thể, chúng tạo thành sự kéo dài trực tiếp của dây thu sét.

Dây dẫn sét phải được lắp thẳng và thẳng đứng sao cho chúng tạo thành tuyến dẫn xuống đất ngắn nhất và trực tiếp nhất. Phải tránh tạo thành các vòng kín, nhưng trong trường hợp không thể tránh được thì khoảng cách s, được đo ngang qua khe hở giữa hai điểm trên dây dẫn và chiều dài, I, của dây dẫn giữa các điểm này (xem Hình 2) phải phù hợp với 6.3.

Hình 2 - Vòng kín trong dây dẫn sét

Dây dẫn sét, ngay cả khi được phủ vật liệu cách điện, không được lắp đặt trong các máng nước hoặc ống nước.

CHÚ THÍCH: Ảnh hưởng của hơi ẩm trong các máng nước sẽ làm tăng mạnh việc ăn mòn dây dẫn sét.

Các dây dẫn sét nên được bố trí để tạo ra khoảng cách ly theo 6.3 giữa chúng và cửa hoặc cửa sổ bất kỳ.

...

...

...

- nếu tường được làm từ vật liệu không dễ cháy thì các dây dẫn sét có thể được đặt ngay trên bề mặt của tường;

- nếu tường được làm từ vật liệu dễ cháy, dây dẫn sét có thể được bố trí trên bề mặt của tường, với điều kiện là độ tăng nhiệt do dòng điện sét đi qua không nguy hiểm đến vật liệu của tường;

- nếu tường được làm bằng vật liệu dễ cháy và độ tăng nhiệt của dây dẫn sét là nguy hiểm thì dây dẫn sét phải được đặt theo cách để khoảng cách giữa chúng và tường luôn lớn hơn 0,1 m. Cho phép các côngxon lắp đặt tiếp xúc với tường.

Khi khoảng cách từ dây dẫn sét đến vật liệu dễ cháy không thể đảm bảo thì tiết diện của dây thép hoặc dây tương đương về nhiệt không được nhỏ hơn 100 mm².

5.3.5. Thành phần cơ bản

Các phần dưới đây của kết cấu có thể được sử dụng làm dây dẫn sét cơ bản:

a) hệ thống lắp đặt kim loại với điều kiện

- sự liền mạch về điện giữa các bộ phận khác nhau phải bền theo 5.5.3,

- các kích thước tối thiểu phải bằng kích thước quy định trong Bảng 6 đối với các dây dẫn sét tiêu chuẩn.

...

...

...

CHÚ THÍCH 1: Hệ thống lắp đặt kim loại có thể được bọc vật liệu cách điện.

b) kim loại của khung bê tông cốt thép liên tục về điện của kết cấu;

CHÚ THÍCH 2: Với các bê tông tăng cường đúc sẵn, quan trọng là phải thiết lập các điểm đấu nối liên kết giữa các phần tử tăng cường. Việc bê tông cốt thép chứa các đấu nối dẫn giữa các điểm nối liên kết cũng quan trọng. Các phần riêng rẽ cần được nối với nhau khi lắp đặt tại hiện trường (xem Phụ lục E).

CHÚ THÍCH 3: Trong trường hợp bê tông dự ứng lực cần lưu ý đến rủi ro gây ra hậu quả về cơ không chấp nhận được, do dòng điện sét hoặc do đấu nối với hệ thống bảo vệ chống sét.

c) khung thép nối liên kết của kết cấu;

CHÚ THÍCH 4: Dây dẫn mắc vòng không cần thiết nếu khung kim loại của kết cấu thép hoặc thép tăng cường được nối liên kết của kết cấu được sử dụng làm dây dẫn sét.

d) các phần tử mặt tiền, thanh profin và cấu trúc kim loại của mặt tiền, với điều kiện

- kích thước của chúng phù hợp với các yêu cầu đối với dây dẫn sét (xem 5.6.2) và đối với các tấm kim loại hoặc ống kim loại, chiều dày không được nhỏ hơn 0,5 mm,

- sự liền mạch về điện theo hướng thẳng đứng phù hợp với các yêu cầu của 5.5.3.

...

...

...

5.3.6. Mối ghép thử nghiệm

Tại mối nối đầu tiếp đất, mối ghép thử nghiệm cần được lắp trên từng dây dẫn sét, ngoại trừ trường hợp dây dẫn sét cơ bản được kết hợp với điện cực đất móng.

Đối với mục đích đo, mối ghép phải có khả năng mở ra bằng dụng cụ. Trong sử dụng bình thường, các mối ghép này phải được đóng lại.

5.4. Hệ thống đầu tiếp đất

5.4.1. Quy định chung

Khi xử lý sự phân tán dòng điện sét (đáp ứng tần số cao) vào đất, trong khi giảm thiếu quá điện áp nguy hiểm tiềm ẩn, hình dạng và kích thước của hệ thống tiếp đất là tiêu chí quan trọng. Nhìn chung, nên sử dụng điện trở đất thấp (nếu có thể thấp hơn 10 W khi được đo ở tần số thấp).

Từ quan điểm bảo vệ chống sét, hệ thống đầu tiếp đất có kết cấu tích hợp có thể được ưu tiên và thích hợp cho tất cả các mục đích (tức là bảo vệ chống sét, hệ thống điện và hệ thống viễn thông).

Hệ thống đầu tiếp đất phải được nối liên kết theo các yêu cầu của 6.2.

CHÚ THÍCH 1: Điều kiện về cách ly và liên kết của các hệ thống đầu tiếp đất khác thường được xác định bởi các cơ quan nhà nước có thẩm quyền.

...

...

...

5.4.2. Bố trí nối đất trong các điều kiện chung

Đối với hệ thống đầu tiếp đất, áp dụng hai kiểu cơ bản về bố trí điện cực đất.

5.4.2.1. Bố trí kiểu A

Kiểu bố trí này gồm các điện cực đất nằm ngang hoặc thẳng đứng được lắp đặt bên ngoài kết cấu cần bảo vệ được nối với từng dây dẫn sét hoặc các điện cực đất móng nhưng không tạo thành vòng kín.

Trong các bố trí kiểu A, tổng số điện cực đất không được nhỏ hơn 2.

CHÚ THÍCH: Cấp III và IV không phụ thuộc vào điện trở suất của đất.

Hình 3 - Chiều dài nhỏ nhất của từng điện cực đất theo cấp LPS

Chiều dài nhỏ nhất của từng điện cực đất tại gốc của từng dây dẫn sét là

...

...

...

- 0,5 l₁ đối với các điện cực thẳng đứng (hoặc đặt nghiêng),

trong đó l₁ là chiều dài nhỏ nhất của các điện cực nằm ngang thể hiện trong phần tương ứng trên Hình 3.

Đối với các điện cực kết hợp (thẳng đứng hoặc nằm ngang), phải xét đến tổng chiều dài.

Các đoạn chiều dài nhỏ nhất nêu trên Hình 3 có thể được bỏ qua với điều kiện đạt được điện trở đất của hệ thống tiếp đất không nhỏ hơn 10 W (được đo ở tần số khác với tần số nguồn và bội số của tần số nguồn để tránh nhiễu).

CHÚ THÍCH 1: Khi không thể đáp ứng các yêu cầu đề cập ở trên, phải sử dụng bố trí nối đất kiểu B.

CHÚ THÍCH 2: Việc giảm điện trở nối đất bằng cách kéo dài điện cực đất là sẽ thuận tiện đối với các điện cực dài đến 60 m. Trong đất có điện trở suất lớn hơn 3 000 Wm, nên sử dụng các điện cực đất kiểu B hoặc hợp chất tăng cường nối đất.

CHÚ THÍCH 3: Xem Phụ lục E để có thêm thông tin.

5.4.2.2. Bố trí kiểu B

Kiểu bố trí này gồm dây dẫn mạch vòng nằm bên ngoài kết cấu cần bảo vệ, tiếp xúc với đất trong tối thiểu 80 % chiều dài tổng của chúng, hoặc điện cực đất móng tạo thành vòng khép kín. Các điện cực này cũng có thể ở dạng lưới.

...

...

...

Đối với điện cực đất đấu vòng (hoặc điện cực đất móng), bán kính trung bình r_e của vùng được bao bọc bởi điện cực đất đấu vòng (điện cực đất móng) không được nhỏ hơn giá trị l₁:

r_e ≥ l₁                                               (1)

trong đó l₁ được biểu diễn trên Hình 3 theo cấp LPS I, II, III và IV.

Khi giá trị yêu cầu của l₁ lớn hơn giá trị thích hợp của re, các điện cực nằm ngang hoặc các điện cực thẳng đứng (đặt nghiêng) phải được thêm vào với các đoạn chiều dài riêng rẽ lr (nằm ngang) và Iv (thẳng đứng) được cho bởi các công thức sau:

l₁ = l₁ - r_e                                                (2)

l_v = (l₁ - r_e)/2                           (3)

Số lượng các điện cực không được nhỏ hơn số lượng dây dẫn sét, với giá trị tối thiểu là 2.

Các điện cực bổ sung cần được nối vào điện cực đất đấu vòng tại các điểm ở đó nối các dây dẫn sét và ở các khoảng cách bằng nhau càng nhiều càng tốt.

5.4.3. Hệ thống lắp đặt điện cực đất

...

...

...

Điện cực đất (bố trí kiểu A) phải được lắp đặt với đầu phía trên ở độ sâu tối thiểu là 0,5 m và được phân bố càng đều càng tốt để giảm thiểu ảnh hưởng ghép nối điện trong đất.

CHÚ THÍCH 1: Nếu điện cực đất kiểu A được bố trí trong vỏ kiểm tra mà lần lượt được đặt trong bê tông đặt sát nhau hoặc bê tông lát thì có thể bỏ qua yêu cầu 0,5 m.

Từng điện cực phải được lắp đặt theo cách để cho phép kiểm tra trong quá trình xây dựng.

Độ chôn sâu và kiểu điện cực đất phải giảm thiểu ảnh hưởng ăn mòn, ảnh hưởng của việc đất bị khô và bị đóng băng và do đó làm ổn định điện trở đất quy ước. Khuyến cáo rằng phần bên trên của điện cực đất thẳng đứng bằng với độ sâu của đất đóng băng không được coi là có hiệu quả trong các điều kiện đóng băng.

CHÚ THÍCH 2: Do đó, đối với điện cực thẳng đứng, cần thêm 0,5 m vào giá trị chiều dài l₁, được tính trong 5.4.2.1 và 5.4.2.2.

Đối với nền đá chắc để trần, nên sử dụng bố trí nối đất kiểu B.

Đối với các kết cấu có hệ thống điện tử lớn hoặc có rủi ro cháy cao, ưu tiên sử dụng bố trí kiểu B.

5.4.4. Điện cực đất cơ bản

Cốt thép tăng cường được nối liên kết trong nền bằng bê tông theo 5.6 hoặc các kết cấu kim loại chôn ngâm thích hợp khác, cần được ưu tiên sử dụng làm điện cực đất. Khi sử dụng cốt tăng cường bằng kim loại làm điện cực đất, phải đặc biệt thận trọng tại các đấu nối liên kết để tránh làm vỡ bê tông.

...

...

...

CHÚ THÍCH 2: Nếu sử dụng điện cực đất móng, cho phép tăng điện trở đất dài hạn.

CHÚ THÍCH 3: Thông tin sâu hơn về chủ đề này được ghi lại trong Phụ lục E.

5.5. Linh kiện

5.5.1. Quy định chung

Các thành phần của LPS phải chịu được ảnh hưởng điện từ của dòng điện sét và các ứng suất ngẫu nhiên có thể dự đoán trước mà không làm hỏng. Điều này có thể đạt được bằng cách chọn các thành phần đã đạt thử nghiệm theo bộ tiêu chuẩn IEC 62561.

Các thành phần của LPS phải được chế tạo từ các vật liệu được liệt kê trong Bảng 5 hoặc từ các vật liệu khác có đặc tính cơ, điện và hóa (ăn mòn) tương đương.

CHÚ THÍCH: Các thành phần làm bằng vật liệu khác với kim loại có thể được sử dụng để cố định.

Bảng 5 - Vật liệu LPS và điều kiện sử dụng ^a

Vật liệu

...

...

...

Ăn mòn

Trong không khí

Trong đất

Trong bê tông

Điện trở

Được tăng bởi

Có thể bị phá hủy bởi ghép nối galvanic

Đồng

Một sợi

...

...

...

Một sợi

Bện

Lớp bọc

Một sợi

Bện

Lớp bọc

Tốt trong nhiều môi trường

Hợp chất sunfua

Vật liệu hữu cơ

...

...

...

Thép mạ nóng ^{c, d, e}

Một sợi

Bện ^b

Một sợi

Một sợi

Bện ^b

Chấp nhận được trong không khí, bê tông và đất tốt

Hàm lượng clorua cao

Đồng

...

...

...

Một sợi

Một sợi

Một sợi

Tốt trong nhiều môi trường

Hợp chất sunfua

Thép không gỉ

Một sợi

Bện

...

...

...

Bện

Một sợi

Bện

Tốt trong nhiều môi trường

Hàm lượng clorua cao

-

Nhôm

Một sợi

Bện

...

...

...

Không thích hợp

Tốt trong khí quyển có chứa nồng độ sunfua và clorua thấp

Dung dịch alkan

Đồng

Chì ^f

Một sợi

Lớp bọc

Một sợi

Lớp bọc

...

...

...

Tốt trong khí quyển có chứa nồng độ sunfua thấp

Đất axit

Đồng

Thép không gỉ

_a Bảng này chỉ đưa ra hướng dẫn. Trong các trường hợp đặc biệt, yêu cầu xem xét cẩn thận hơn tính chống ăn mòn.

_b Các dây dẫn bện dễ bị ăn mòn hơn so với dây dẫn một sợi. Dây dẫn bện cũng dễ bị ăn mòn đối với các vị trí mà chúng đi vào/đi ra khỏi các vị trí nối đất/bê tông.

_c Thép mạ cũng có thể bị ăn mòn trong đất sét hoặc đất ẩm.

_d Thép mạ trong bê tông không được kéo dài vào đất do ăn mòn có thể có của thép chỉ xảy ra bên ngoài bê tông.

_e Thép mạ tiếp xúc với thép tăng cường trong bê tông không nên sử dụng ở những khu vực bờ biển nơi có thể có muối trong nước mặt.

...

...

...

5.5.2. Cơ cấu cố định

Các đầu thu sét và dây dẫn sét phải được cố định chắc chắn sao cho lực điện động hoặc lực cơ ngẫu nhiên (ví dụ rung, trượt hoặc dãn nở nhiệt, v.v...) sẽ không được làm cho dây dẫn bị đứt hoặc nới lỏng (xem Phụ lục D của TCVN 9888-1:2013 (IEC 62305-1:2010)).

CHÚ THÍCH: Khoảng cách khuyến cáo giữa các cơ cấu cố định được cho trong Bảng E.1.

5.5.3. Đấu nối

Số lượng đấu nối dọc theo các dây dẫn phải được giữ ở mức nhỏ nhất. Các đấu nối phải được thực hiện chắc chắn bằng cách hàn, kẹp, mối nối gập mép, bắt vít hoặc bắt bu lông.

Để đạt được điều này, các mối nối của khung thép trong kết cấu bê tông cốt thép phải phù hợp với 4.3 và phải phù hợp với các yêu cầu và thử nghiệm theo IEC 62561-1.

5.6. Vật liệu và kích thước

5.6.1. Vật liệu

Vật liệu và kích thước phải được chọn có lưu ý đến khả năng ăn mòn của kết cấu cần bảo vệ hoặc khả năng ăn mòn của LPS.

...

...

...

Cấu trúc và tiết diện nhỏ nhất của dây thu sét, thanh thu sét và dây dẫn sét được cho trong Bảng 6 và phải phù hợp với các yêu cầu và thử nghiệm theo bộ tiêu chuẩn IEC 62561.

Cấu trúc và các kích thước nhỏ nhất của điện cực đất được cho trong Bảng 7 và phải phù hợp với các yêu cầu và thử nghiệm theo bộ tiêu chuẩn IEC 62561.

Bảng 6 - Vật liệu, cấu trúc và các kích thước nhỏ nhất của dây thu sét, thanh thu sét, thanh tiếp đất và dây dẫn sét ^a

Vật liệu

Cấu trúc

Tiết diện
mm²

Đồng, đồng mạ thiếc

Dải băng liên tục

50

...

...

...

50

Bện ^b

50

Một sợi tròn ^c

176

Nhôm

Dải băng liên tục

70

Một sợi tròn

...

...

...

Bện

50

Hợp kim nhôm

Dải băng liên tục

50

Một sợi tròn

50

Bện

50

...

...

...

176

Hợp kim nhôm mạ đồng

Một sợi tròn

50

Thép mạ kẽm nhúng nóng

Dải băng liên tục

50

Một sợi tròn

50

...

...

...

50

Một sợi tròn ^c

176

Thép mạ đồng

Một sợi tròn

50

Dải băng liên tục

50

Thép không gỉ

...

...

...

50

Một sợi tròn ^d

50

Bện

70

Một sợi tròn ^c

176

^a Đặc tính cơ và điện cũng như đặc tính chịu ăn mòn phải đáp ứng các yêu cầu trong IEC 62561.

^b Giá trị 50 mm² (đường kính 8 mm) có thể giảm xuống còn 25 mm² trong một số ứng dụng nhất định ở đó độ bền cơ không phải là yêu cầu thiết yếu. Trong trường hợp này cần lưu ý đến việc giảm khoảng cách giữa các cơ cấu giữ.

...

...

...

^d Nếu các lưu ý về nhiệt và cơ là quan trọng thì các giá trị này cần được tăng lên thành 75 mm².

Bảng 7 - Vật liệu, cấu trúc và các kích thước nhỏ nhất của điện cực đất ^{a, e}

Vật liệu

Cấu trúc

Các kích thước

Đường kính thanh tiếp đất

mm

Dây tiếp đất

mm²

...

...

...

mm

Đồng

Đồng mạ thiếc

Bện

50

Tròn một sợi

15

...

...

...

Dải băng liên tục

50

Đường ống

20

...

...

...

500 x 600

Tấm dạng lưới ^c

600 x 600

Thép mạ kẽm nhúng nóng

Tròn một sợi

...

...

...

78

Đường ống

25

Dải băng liên tục

90

...

...

...

Tấm liên tục

500 x 500

Tấm dạng lưới ^c

600 x 600

Profin

...

...

...

Thép trần ^b

Bện

70

Tròn một sợi

...

...

...

Dải băng liên tục

75

Thép mạ đồng

Tròn một sợi

14 ^f

50

...

...

...

Dải băng liên tục

90

Thép không gỉ

Tròn một sợi

15 ^f

78

...

...

...

100

^a Đặc tính cơ và điện cũng như đặc tính chịu ăn mòn phải đáp ứng các yêu cầu trong IEC 62561.

^b Phải chôn chìm trong bê tông ở độ sâu nhỏ nhất là 50 mm.

^c Tấm dạng lưới được tạo thành từ các dây dẫn có chiều dài tổng nhỏ nhất là 4,8 m.

^d Cho phép các profin khác nhau có tiết diện 290 mm2 và chiều dày nhỏ nhất 3 mm, ví dụ profin ngang.

^e Trong trường hợp hệ thống nối đất nền của bố trí kiểu B, mỗi điện cực phải được nối đúng cứ tối thiểu mỗi 5 m thép cốt bê tông.

^f Ở một số nước, cho phép giảm đường kính xuống còn 12,7 mm.

...

...

...

6.1. Quy định chung

LPS bên trong phải ngăn không để xảy ra phóng tia lửa điện nguy hiểm trong phạm vi kết cấu cần bảo vệ do dòng điện sét chạy trong LPS bên ngoài hoặc trong các phần dẫn khác của kết cấu.

Phóng tia lửa điện nguy hiểm có thể xuất hiện giữa các LPS và các linh kiện khác như:

- hệ thống lắp đặt kim loại;

- hệ thống bên trong;

- phần dẫn và các đường dây bên ngoài nối với kết cấu.

CHÚ THÍCH 1: Việc phát tia lửa điện trong kết cấu có nguy hiểm nổ luôn nguy hiểm. Trong trường hợp này đòi hỏi có các biện pháp bảo vệ bổ sung, tuy nhiên các biện pháp này đang được xem xét (xem Phụ lục D).

CHÚ THÍCH 2: Để bảo vệ chống quá điện áp các hệ thống bên trong, xem TCVN 9888-4 (IEC 62305-4).

Có thể tránh phóng tia lửa điện nguy hiểm giữa các phần khác nhau bằng

...

...

...

- cách điện giữa các phần theo 6.3.

6.2. Liên kết đẳng thế sét

6.2.1. Quy định chung

Việc tạo ra đẳng thế được thực hiện bằng cách nối liên kết LPS với

- hệ thống lắp đặt kim loại,

- hệ thống bên trong,

- phần dẫn và các đường dây bên ngoài nối đến kết cấu.

Khi liên kết đẳng thế sét được thiết lập cho các hệ thống bên trong thì một phần của dòng điện sét có thể chạy vào các hệ thống này và phải tính đến ảnh hưởng này.

Biện pháp nối liên kết có thể là

...

...

...

- thiết bị bảo vệ chống đột biến (SPD), khi các mối nối trực tiếp với dây dẫn liên kết không dễ dàng thực hiện,

- khe hở phóng tia lửa điện cách ly (ISG), khi các mối nối trực tiếp với các dây dẫn liên kết không được phép.

Cách để đạt được liên kết đẳng thế sét là quan trọng và phải được thảo luận với người vận hành mạng viễn thông, mạng điện, đường ống dẫn khí đốt và những người điều hành và người có thẩm quyền khác, vì có thể có những yêu cầu trái ngược nhau.

SPD phải được lắp đặt theo cách để chúng có thể được kiểm tra.

CHÚ THÍCH 1: Khi lắp đặt SPD, khung kim loại bên ngoài kết cấu cần bảo vệ có thể bị ảnh hưởng. Điều này cần được xem xét khi thiết kế các hệ thống này. Cũng có thể cần liên kết đẳng thế sét cho các khung kim loại bên ngoài.

CHÚ THÍCH 2: Liên kết đẳng thế sét cần được tích hợp và phối hợp với các liên kết đẳng thế khác trong kết cấu.

6.2.2. Liên kết đẳng thế sét đối với hệ thống lắp đặt kim loại

Trong trường hợp LPS cách ly bên ngoài, phải thiết lập liên kết đẳng thế sét tại các vị trí sau:

a) trong nền móng hoặc ở xấp xỉ mức mặt đất. Dây liên kết phải được nối với thanh liên kết có cấu trúc và được lắp đặt theo cách cho phép dễ dàng tiếp cận để kiểm tra. Thanh liên kết phải được nối với hệ thống đầu tiếp đất. Đối với các kết cấu lớn (thường có chiều dài hơn 20 m), có thể sử dụng thanh liên kết mạch vòng hoặc có thể lắp đặt hai thanh liên kết trở lên với điều kiện là chúng được nối với nhau;

...

...

...

Các đấu nối liên kết đẳng thế sét phải trực tiếp và thẳng nếu có thể.

CHÚ THÍCH: Khi thiết lập liên kết đẳng thế sét đến các phần dẫn của kết cấu, một phần của dòng điện sét có thể chạy vào kết cấu và cần xét đến các ảnh hưởng này.

Giá trị nhỏ nhất của tiết diện dây liên kết nối các thanh liên kết khác nhau và của dây dẫn nối thanh liên kết với hệ thống đầu tiếp đất được nêu trong Bảng 8.

Giá trị nhỏ nhất của tiết diện dây liên kết nối hệ thống lắp đặt kim loại bên trong với thanh liên kết được nêu trong Bảng 9.

Bảng 8 - Kích thước nhỏ nhất của dây dẫn nối các thanh liên kết khác nhau hoặc nối các thanh liên kết với hệ thống đầu tiếp đất

Cấp LPS

Vật liệu

Tiết diện

mm²

...

...

...

Đồng

16

Nhôm

25

Thép

50

Bảng 9 - Kích thước nhỏ nhất của dây dẫn nối hệ thống lắp đặt kim loại bên trong với hệ thống đầu tiếp đất

Cấp LPS

Vật liệu

...

...

...

mm²

I đến IV

Đồng

6

Nhôm

10

Thép

16

Nếu mảnh cách điện được chèn vào trong các đường ống dẫn khí đốt hoặc đường ống nước, nằm bên trong kết cấu cần bảo vệ thì chúng phải được bắc cầu bởi ISG được thiết kế cho hoạt động như vậy, nếu được sự đồng ý của nhà cung cấp nước và khí đốt.

...

...

...

- l_imp ≥ k_c I trong đó k_c l là dòng điện sét chạy dọc theo phần tương ứng của LPS bên ngoài (xem Phụ lục C);

- điện áp xung đánh thủng danh định U_RIMP thấp hơn mức chịu xung của cách điện giữa các phần.

6.2.3. Liên kết đẳng thế sét đối với các bộ phận dẫn bên ngoài

Đối với các phần dẫn bên ngoài, liên kết đẳng thế sét phải được thiết lập sát nhất có thể với điểm đi vào kết cấu cần bảo vệ.

Các dây liên kết phải có khả năng chịu được phần I_F của dòng điện sét chạy qua chúng được đánh giá theo Phụ lục E của TCVN 988-1:2013 (IEC 62305-1:2010).

Nếu liên kết trực tiếp không chấp nhận được thì phải sử dụng ISG có các đặc tính sau:

ISG phải được thử nghiệm theo IEC 62561-3 và phải có các đặc tính sau:

- I_imp ≥ l_F trong đó l_F là dòng điện sét chạy dọc theo phần dẫn bên ngoài đang xét (xem Phụ lục E của TCVN 9888-1:2013 (IEC 62305-1:2010));

- điện áp xung đánh thủng danh định U_RIMP thấp hơn mức chịu xung của cách điện giữa các phần.

...

...

...

6.2.4. Liên kết đẳng thế sét đối với các hệ thống bên trong

Liên kết đẳng thế sét phải được lắp đặt phù hợp với 6.2.2 a) và 6.2.2 b).

Nếu các cáp của hệ thống bên trong được bọc kim hoặc được đặt trong đường ống bằng kim loại thì việc nối liên kết các vỏ bọc kim và đường ống là đủ.

CHÚ THÍCH: Việc nối liên kết các vỏ bọc kim và đường ống có thể không tránh được hư hại đến thiết bị nối với các cáp do quá điện áp. Để bảo vệ các thiết bị này, xem TCVN 9888-4 (IEC 62305-4).

Nếu các cáp của hệ thống bên trong không được bọc kim và cũng không được đặt trong các đường ống kim loại thì chúng phải được nối liên kết thông qua SPD. Trong các hệ thống TN, dây dẫn PE và PEN phải được nối liên kết với LPS một cách trực tiếp hoặc thông quá SPD.

Dây liên kết phải có khả năng chịu dòng điện giống như nêu trong 6.2.2 đối với các ISG.

SPD phải phù hợp với IEC 61643-1 và IEC 61643-21 và phải có các đặc tính sau:

- được thử nghiệm với l_imp ≥ k_c I trong đó k_c I là dòng điện sét chạy dọc theo phần tương ứng của LPS bên ngoài (xem Phụ lục C);

- mức bảo vệ U_p thấp hơn mức chịu xung của cách điện giữa các phần.

...

...

...

6.2.5. Liên kết đẳng thế sét đối với các đường dây được nối với kết cấu cần bảo vệ

Liên kết đẳng thế chống sét đối với các đường dây điện và đường dây viễn thông phải được lắp đặt theo 6.2.3.

Tất cả các dây dẫn của từng đường dây cần được liên kết trực tiếp hoặc thông qua SPD. Dây dẫn mang điện chỉ được liên kết với thanh liên kết thông qua SPD. Trong các hệ thống TN, dây PE hoặc dây PEN phải được nối với thanh liên kết đẳng thế một cách trực tiếp hoặc thông qua SPD

Nếu các đường dây có bọc kim hoặc được chạy trong các ống bằng kim loại thì các vỏ bọc hoặc đường ống này phải được nối liên kết. Liên kết đẳng thế sét của các dây dẫn là không cần thiết, với điều kiện là tiết diện S_C của các vỏ bọc hoặc đường ống này không nhỏ hơn giá trị nhỏ nhất S_CMIN được đánh giá theo Phụ lục B.

Liên kết đẳng thế sét của vỏ bọc kim của cáp hoặc của đường ống phải thực hiện gần điểm mà chúng đi vào kết cấu.

Dây liên kết phải có khả năng chịu dòng điện giống như nêu trong 6.2.3 đối với các ISG.

SPD phải phù hợp với IEC 61643-1 và IEC 61643-21 và phải có các đặc tính sau:

- được thử nghiệm với I_imp ≥ I_F trong đó l_F là dòng điện sét chạy dọc theo các đường dây (xem Phụ lục E của TCVN 9888-1:2013 (IEC 62305-1:2013));

- mức bảo vệ U_p thấp hơn mức chịu xung của cách điện giữa các phần.

...

...

...

6.3. Cách điện của LPS bên ngoài

6.3.1. Quy định chung

Cách điện của LPS giữa đầu thu sét hoặc dây dẫn sét và các phần kim loại kết cấu, hệ thống lắp đặt bằng kim loại và các hệ thống bên trong có thể đạt được bằng cách cung cấp khoảng cách ly, s, giữa các phần này. Công thức chung để tính khoảng cách ly s như sau:

  (m)                                               (4)

trong đó

k_i phụ thuộc vào cấp LPS được chọn (xem Bảng 10);

k_m phụ thuộc vào vật liệu cách điện (xem Bảng 11);

k_c phụ thuộc vào dòng điện sét (từng phần) chạy trong đầu thu sét và dây dẫn sét (xem Bảng 12 và Phụ lục C);

I là dòng điện, tính bằng mét, dọc theo đầu thu sét và dây dẫn sét tính từ điểm đang xét khoảng cách ly, đến điểm liên kết đẳng thế gần nhất hoặc đầu tiếp đất (xem E.6.3 của Phụ lục E).

...

...

...

Bảng 10 - Cách ly của LPS bên ngoài - Giá trị của hệ số k_i

Cấp LPS

k_i

I

0,08

II

0,06

III và IV

0,04

...

...

...

Vật liệu

k_m

Không khí

0,08

Bê tông, gạch, gỗ

0,06

CHÚ THÍCH 1: Khi có một số vật liệu cách điện nối nối tiếp, nên sử dụng giá trị k_m thấp hơn.

CHÚ THÍCH 2: Khi sử dụng các vật liệu cách điện khác, nhà chế tạo cần cung cấp hướng dẫn xây dựng và các giá trị k_m.

Trong trường hợp các đường dây hoặc phần dẫn bên ngoài đi vào kết cấu, luôn cần thiết phải đảm bảo rằng liên kết đẳng thế sét (bằng đấu nối trực tiếp hoặc đấu nối qua SPD) tại điểm mà chúng đi vào kết cấu.

...

...

...

Hệ số k_C của dòng điện sét giữa các dây dẫn sét/đầu thu sét phụ thuộc vào cấp LPS, số lượng n, vị trí của dây dẫn sét, dây dẫn mạch vòng liên kết và kiểu hệ thống đầu tiếp đất. Khoảng cách ly cần thiết phụ thuộc vào điện áp rơi của tuyến ngắn nhất tính từ điểm xem xét khoảng cách ly, đến điện cực đất hoặc điểm liên kết đẳng thế gần nhất.

6.3.2. Cách tiếp cận đơn giản

Trong các kết cấu thông thường để áp dụng công thức (4), phải xét đến các điều kiện sau:

k_C phụ thuộc vào dòng điện sét (từng phần), chạy trong bố trí dẫn sét (xem Bảng 12 và Phụ lục C);

I là chiều dài thẳng đứng, tính bằng mét, dọc theo dây dẫn sét, từ điểm cần xem xét khoảng cách ly, đến điểm liên kết đẳng thế gần nhất.

Bảng 12 - Cách ly của LPS bên ngoài - Các giá trị xấp xỉ của hệ số k_C

Số lượng dây dẫn sét

n

k_C

...

...

...

1

2

0,66

3 và nhiều hơn

0,44

CHÚ THÍCH: Áp dụng các giá trị trong Bảng 12 cho tất cả các bố trí nối đất kiểu B và đối với các bố trí nối đất kiểu A, với điều kiện là điện trở đất của các điện cực đất xung quanh không khác nhau quá 2 lần. Nếu điện trở đất của các điện cực đất đơn lẻ không nhau quá 2 lần thì giả thiết k_C = 1.

Thông tin thêm về sự phân chia dòng điện sét giữa các dây dẫn sét được cho trong Phụ lục C.

CHÚ THÍCH: Cách tiếp cận đơn giản thường dẫn đến các kết quả nằm về phía an toàn.

6.3.3. Cách tiếp cận chi tiết

...

...

...

                                               (5)

Khi các đầu thu sét hoặc dây dẫn sét có các giá trị dòng điện khác nhau chạy trong các đoạn chiều dài là do các dây dẫn mạch vòng được nối liên kết, áp dụng C.4 và C.5.

CHÚ THÍCH 1: Cách tiếp cận này thích hợp cho việc đánh giá khoảng cách ly trong các kết cấu rất lớn hoặc trong các kết cấu có hình dạng phức tạp.

CHÚ THÍCH 2: Để tính toán các hệ số, k_c, trên các dây dẫn riêng rẽ, có thể sử dụng các chương trình mạng số.

7. Bảo trì và kiểm tra LPS

7.1. Quy định chung

Hiệu lực của LPS phụ thuộc vào lắp đặt, bảo trì và phương pháp thử nghiệm được sử dụng.

Kiểm tra, thử nghiệm và bảo trì không được thực hiện trong thời gian có giông bão.

CHÚ THÍCH: Thông tin chi tiết về kiểm tra và bảo trì LPS được cung cấp trong Điều E.7.

...

...

...

Mục đích của việc kiểm tra nhằm khẳng định rằng

a) LPS phù hợp với thiết kế trên cơ sở tiêu chuẩn này

b) tất cả các thành phần của LPS đều ở tình trạng tốt và có khả năng thực hiện các chức năng theo thiết kế và không bị ăn mòn,

c) dịch vụ hoặc cấu trúc bất kỳ vừa được thêm vào đã được nối vào LPS.

7.3. Trình tự kiểm tra

Việc kiểm tra cần được thực hiện theo 7.2 như sau:

- trong khi xây dựng kết cấu, để kiểm tra các điện cực chôn ngầm;

- sau khi lắp đặt LPS;

- định kỳ sau các khoảng thời gian được xác định liên quan đến bản chất của kết cấu cần bảo vệ, tức là vấn đề ăn mòn và cấp LPS;

...

...

...

- sau khi thay đổi hoặc sửa chữa, hoặc khi biết rằng kết cấu đó đã bị sét đánh.

Trong khi kiểm tra định kỳ, việc kiểm tra các hạng mục sau là đặc biệt quan trọng:

- sự suy giảm chất lượng hoặc ăn mòn các phần tử của đầu thu sét, dây dẫn sét và các mối nối;

- ăn mòn điện cực đất;

- giá trị điện trở nối đất đối với hệ thống đầu tiếp đất;

- tình trạng đấu nối, liên kết đẳng thế và các cơ cấu dùng để cố định.

7.4. Bảo trì

Kiểm tra thường xuyên là một trong các điều kiện cơ bản đối với việc bảo trì tin cậy LPS. Các sự cố quan sát được phải được thông báo và phải được sửa chữa ngay.

8. Biện pháp bảo vệ chống gây thương tích cho người do điện áp chạm và điện áp bước

...

...

...

Trong một số điều kiện nhất định, vùng lân cận dây dẫn sét của LPS có thể nguy hiểm đến tính mạng ngay cả khi LPS được thiết kế và cấu tạo theo các yêu cầu đề cập ở trên.

Nguy hiểm được giảm đến mức chấp nhận được nếu đáp ứng một trong các điều kiện sau:

a) trong điều kiện làm việc bình thường, không được có người trong phạm vi 3 m tính từ dây dẫn sét;

b) hệ thống có sử dụng tối thiểu 10 dây dẫn sét phù hợp với 5.3.5;

c) điện trở tiếp xúc của lớp của đất bề mặt, trong phạm vi 3 m tính từ dây dẫn sét, không được nhỏ hơn 100 kW.

CHÚ THÍCH: Lớp vật liệu cách điện, ví dụ asphal, dày 5 cm (hoặc lớp sỏi dày 15 cm) thường sẽ làm giảm nguy hiểm đến mức chấp nhận được.

Nếu không đáp ứng được bất cứ điều kiện nào thì phải chấp nhận biện pháp bảo vệ chống gây thương tích cho người do điện áp chạm như sau:

- cách điện của dây dẫn sét để hở phải có điện áp chụy xung sét 1,2/50 ms là 100 kV, ví dụ bằng polyetylen liên kết chéo tối thiểu là 3 mm;

- đặt các rào chắn và/hoặc các lưu ý cảnh báo để giảm thiểu khả năng chạm vào dây dẫn sét.

...

...

...

8.2. Biện pháp bảo vệ chống điện áp bước

Trong một số điều kiện nhất định, vùng lân cận dây dẫn sét có thể nguy hiểm đến tính mạng ngay cả khi LPS được thiết kế và cấu tạo theo các quy tắc đề cập ở trên.

Nguy hiểm được giảm đến mức chấp nhận được nếu đáp ứng một trong các điều kiện sau:

a) trong điều kiện làm việc bình thường, không được có người trong phạm vi 3 m tính từ dây dẫn sét;

b) hệ thống có sử dụng tối thiểu 10 dây dẫn sét phù hợp với 5.3.5;

c) điện trở tiếp xúc của lớp của đất bề mặt, trong phạm vi 3 m tính từ dây dẫn sét, không được nhỏ hơn 100 kW.

CHÚ THÍCH: Lớp vật liệu cách điện, ví dụ asphal, dày 5 cm (hoặc lớp sỏi dày 15 cm) thường sẽ làm giảm nguy hiểm đến mức chấp nhận được.

Nếu không đáp ứng được bất cứ điều kiện nào thì phải chấp nhận biện pháp bảo vệ chống gây thương tích cho người do điện áp chạm như sau:

- tạo liên kết đẳng thế bằng hệ thống đầu tiếp đất dạng lưới;

...

...

...

Biện pháp bảo vệ phải đáp ứng các tiêu chuẩn tương ứng (xem ISO 3864-1).

Phụ lục A

(quy định)

Bố trí hệ thống đầu thu sét

A.1 Bố trí hệ thống đầu thu sét khi sử dụng phương pháp góc bảo vệ

A.1.1 Quy định chung

Vị trí của đầu thu sét được coi là thích hợp khi kết cấu cần bảo vệ được nằm hoàn toàn trong không gian được bảo vệ bởi hệ thống đầu thu sét.

Để xác định không gian được bảo vệ, chỉ cần xét đến kích thước vật lý thực của các hệ thống đầu thu sét bằng kim loại.

...

...

...

Không gian được bảo vệ bởi thanh thu sét thẳng đứng được coi là có hình dạng nón tròn xoay vuông góc với đỉnh được đặt trên trục của thanh thu sét, góc nửa đỉnh là a, phụ thuộc vào cấp LPS, và trên chiều cao của hệ thống thu sét như cho trong Bảng 2. Các ví dụ về không gian được bảo vệ được cho trên Hình A.1 và Hình A.2.

CHÚ DẪN:

A Đầu của thanh thu sét

B Mặt phẳng chuẩn

OC Bán kính của vùng được bảo vệ

h₁ Chiều cao của thanh thu sét

a Góc bảo vệ theo Bảng 2

Hình A.1 - Không gian được bảo vệ bởi thanh thu sét thẳng đứng

...

...

...

CHÚ DẪN:

h₁ Chiều cao của thanh thu sét

CHÚ THÍCH: Góc bảo vệ a₁ tương ứng với chiều cao thanh thu sét h₁, là chiều cao phía trên của mặt phẳng mái nhà được bảo vệ; Góc bảo vệ a₂ tương ứng với chiều cao thanh thu sét h₂ = h₁ + H đất là mặt phẳng chuẩn; a₁ so với h₁, a₁ so với h₂.

Hình A.2 - Không gian được bảo vệ bởi thanh thu sét thẳng đứng

A.1.3 Không gian được bảo vệ bởi hệ thống dây thu sét

Không gian được bảo vệ bởi dây thu sét được xác định bằng sự hợp thành bởi các không gian được bảo vệ bởi các thanh thu sét thẳng đứng tưởng tượng có đỉnh nằm trên dây. Ví dụ về không gian được bảo vệ được cho trên Hình A.3.

Xem chú dẫn của Hình A.1.

Hình A.3 - Không gian được bảo vệ bởi hệ thống dây thu sét thẳng đứng

...

...

...

Không gian được bảo vệ bởi các dây dẫn được kết hợp thành lưới được xác định bằng kết hợp của các không gian được bảo vệ xác định bởi các dây dẫn đơn lẻ đó.

Ví dụ về không gian được bảo vệ bởi các dây dẫn được kết hợp thành lưới được cho trên Hình A.4 và Hình A.5.

r được xác định như trong Bảng 2

Hình A.4 - Không gian được bảo vệ bởi các dây cách ly kết hợp trong lưới theo phương pháp góc bảo vệ và phương pháp quả cầu lăn

Hình A.5 - Không gian được bảo vệ bởi các dây không cách ly kết hợp trong lưới theo phương pháp lưới và phương pháp góc bảo vệ

A.2 Bố trí hệ thống thu sét sử dụng phương pháp quả cầu lăn

...

...

...

Trên các kết cấu cao hơn bán kính quả cầu, có thể xảy ra sét đánh tới mặt bên của kết cấu. Mỗi điểm ở mặt bên của kết cấu tiếp xúc với quả cầu lăn đều có thể là điểm bị sét đánh tới. Tuy nhiên, xác suất để sét đánh tới các bề mặt bên của kết cấu là không đáng kể đối với các kết cấu thấp hơn 60 m.

Đối với các kết cấu cao hơn, phần lớn sét đánh vào phần cao nhất, các mép phía trước nằm ngang và các góc của kết cấu. Chỉ có một vài phần trăm trong toonge số các sét là sẽ đánh vào mặt bên của kết cấu.

Ngoài ra, các dữ liệu theo quan sát cho thấy rằng xác suất sét đánh đến mặt bên giảm mạnh theo độ cao của điểm sét đánh trên các kết cấu cao tính từ mặt đất. Do đó cần lưu ý lắp hệ thống thu sét bên trên các phần cao hơn của kết cấu cao (thông thường 20 % phía trên của chiều cao kết cấu). Trong trường hợp này, sẽ chỉ áp dụng phương pháp quả cầu lăn để xác định vị trí của hệ thống thu sét của phần cao hơn của kết cấu.

CHÚ THÍCH: Bán kính quả cầu lăn phải phù hợp với cấp LPS được chọn (xem Bảng 2).

Hình A.6 - Thiết kế hệ thống thu sét theo phương pháp quả cầu lăn

A.3 Bố trí hệ thống thu sét sử dụng phương pháp lưới

Để bảo vệ bề mặt phẳng, lưới được coi là phương pháp có thể bảo vệ toàn bộ bề mặt đó, tùy thuộc vào việc đáp ứng tất cả các điều kiện sau:

a) Dây thu sét được bố trí trên

...

...

...

- trên phần nhô ra của mái kết cấu;

- trên đường nằm ngang cao nhất của mái kết cấu nếu độ dốc của mái lớn hơn 1/10.

CHÚ THÍCH 1: Phương pháp lưới thích hợp cho các mái bằng phẳng hoặc nghiêng nhưng không cong.

CHÚ THÍCH 2: Phương pháp lưới thích hợp cho các bề mặt bên bằng phẳng để bảo vệ chống sét bên.

CHÚ THÍCH 3: Nếu độ dốc của mái lớn hơn 10 %, có thể sử dụng các dây thu sét song song thay cho lưới với điều kiện khoảng cách giữa các dây không lớn hơn chiều rộng mắt lưới yêu cầu.

b) Các kích thước của lưới trong mạng thu sét không được lớn hơn các giá trị cho trong Bảng 2.

c) Mạng lưới hệ thống thu sét được cấu tạo theo cách sao cho dòng điện sét luôn chạy qua ít nhất hai tuyến kim loại phân biệt đến đầu tiếp đất.

d) Không có phần kim loại nào trong hệ thống lắp đặt nhô ra phía ngoài không gian được bảo vệ bởi các hệ thống thu sét.

CHÚ THÍCH: Thông tin chi tiết hơn có thể xem trong Phụ lục E.

...

...

...

Phụ lục B

(quy định)

Tiết diện nhỏ nhất của màn chắn cáp để tránh phát tia lửa điện nguy hiểm

Quá điện áp giữa các dây thu sét hoạt động và màn chắn cáp có thể gây đánh tia lửa điện nguy hiểm do dòng điện sét được mang trong lưới. Quá điện áp phụ thuộc vào vật liệu và kích thước của lưới, chiều dài và bố trí cáp.

Giá trị nhỏ nhất S_CMIN (tính bằng mm²) của tiết diện lưới để tránh đánh tia lửa điện nguy hiểm được cho bởi công thức:

S_CMIN = I_F x r_c x L_c x 10⁶ / U_W (mm²)                                                (B.1)

trong đó

l_f dòng điện chạy trong lưới, tính bằng kA;

...

...

...

L_c chiều dài cáp, tính bằng mét (xem Bảng B.1);

U_w điện áp chịu xung của hệ thống điện/điện tử nối với cáp đó, tính bằng kV.

Bảng B.1 - Chiều dài cáp cần xem xét theo tình trạng lưới

Tình trạng lưới

L_c

Tiếp xúc với đất có điện trở suất r (Wm)

L_c ≤ 8 x

Cách điện với đất hoặc trong không khí

L_c là khoảng cách giữa kết cấu và điểm nối đất gần nhất của lưới

...

...

...

Giới hạn của dòng điện được cho bởi:

- I_F = 8 x S_c, đối với cáp có bọc đồng; và

- l_F = 8 x n' x S'_c, đối với cáp không có vỏ bọc.

trong đó

l_F = 8 x S_c dòng điện trên vỏ bọc, tính bằng kA;

n' số lượng dây dẫn;

S_c tiết diện vỏ bọc, tính bằng mm²;

S’_c tiết diện dây dẫn, tính bằng mm².

...

...

...

(tham khảo)

Đánh giá khoảng cách ly s

Hệ số phân chia k_c của dòng điện sét giữa dây thu sét/dây dẫn sét phụ thuộc vào kiểu hệ thống đầu thu sét, tổng số dây n, vị trí của dây dẫn sét, các dây dẫn nối vòng liên kết và hệ thống đầu tiếp đất.

CHÚ THÍCH 1: Khoảng cách ly cần thiết phụ thuộc vào điện áp rơi trên tuyến ngắn nhất tính từ điểm cần xét khoảng cách ly, đến điểm nối liên kết đẳng thế gần nhất.

CHÚ THÍCH 2: Thông tin trong phụ lục này áp dụng cho tất cả các bố trí nối đất kiểu B và bố trí nối đất kiểu A, với điều kiện là điện trở đất của các điện cực đất bên cạnh không khác nhau quá 2 lần. Nếu các điện trở đất của các điện cực đất đơn lẻ khác quá 2 lần thì giả thiết k_c = 1.

Trong trường hợp các đầu thu sét hoặc đầu dẫn sét có dòng điện không đổi chạy trên các đoạn cáp, sử dụng Hình C.1, C.2 và C.3 (xem 6.3.2 cách tiếp cận đơn giản).

Hình C.1 - Giá trị hệ số kc trong trường hợp hệ thống thu sét là dây

...

...

...

CHÚ DẪN:

n tổng số dây dẫn sét

c khoảng cách giữa dây dẫn sét đang xét và dây dẫn sét tiếp theo

h khoảng cách (chiều cao) giữa các dây dẫn mạch vòng

CHÚ THÍCH 1: Công thức tính kc là công thức xấp xỉ đối với các kết cấu lập phương và với n ≥ 4. Các giá trị h và c được giả thiết là nằm trong dải trừ 3 m đến 20 m.

CHÚ THÍCH 2: Nếu có dây dẫn sét bên trong thì dây này cũng cần được tính vào số lượng n.

Hình C.2 - Giá trị hệ số k_c trong trường hợp hệ thống có nhiều dây dẫn sét

...

...

...

0,33

0,50

1,00

2,00

c Khoảng cách tính từ dây dẫn sét gần nhất dọc theo đỉnh

h Chiều dài của dây dẫn sét tính từ đỉnh đến điểm liên kết đẳng thế tiếp theo hoặc đến hệ thống đầu dẫn sét

Các giá trị k_c, được thể hiện trên bảng, tham chiếu đến các dây dẫn sét được thể hiện bằng đường gạch đậm và điểm sét đánh

Vị trí của dây dẫn sét (cần được xét đến đối với k_c) được so sánh với hình vẽ đại diện cho dây dẫn sét đó.

Quan hệ thực c/h cần được xác định. Nếu quan hệ này bao trùm hai giá trị trong các cột thì k_c có thể có được bằng nội suy.

...

...

...

CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp các dây dẫn mạch vòng liên kết bên dưới đỉnh, xem Hình C.4.

CHÚ THÍCH 3: Các giá trị được xác định bằng tính toán đơn giản các trở kháng song song theo công thức của Hình C.1.

k_c

0,57

0,60

0,66

0,75

...

...

...

0,47

0,52

0,62

0,73

k_c

0,44

0,50

0,62

...

...

...

k_c

0,40

0,43

0,50

0,60

k_c

0,35

...

...

...

0,47

0,59

k_c

0,31

0,35

0,45

0,58

...

...

...

0,31

0,33

0,37

0,41

k_c

0,28

0,33

...

...

...

0,41

k_c

0,27

0,33

0,37

0,41

...

...

...

k_c

0,23

0,25

0,30

0,35

k_c

0,21

...

...

...

0,29

0,35

k_c

0,20

0,23

0,29

0,35

...

...

...

Hình C.3 - Hệ số k_c trong trường hợp mái dốc có dây thu sét trên đỉnh

CHÚ THÍCH 2: Nếu có dây dẫn sét bên trong thì dây này cũng cần được tính vào số lượng n.

Hình C.4 - Ví dụ tính toán các khoảng cách ly trong trường hợp có nhiều dây dẫn sét có mạch vòng liên kết của các dây dẫn sét tại từng mức

CHÚ DẪN:

A, B, C các điểm sét đánh vào

CHÚ THÍCH 1: Quy tắc phân chia dòng điện:

a) Điểm sét đánh vào

...

...

...

b) Ghép nối tiếp theo

Dòng điện bị giảm đi 50 % tại điểm ghép nối tiếp theo bất kỳ của lưới thu sét.

c) Dây dẫn sét

Dòng điện lại giảm tiếp 50 %, nhưng giá trị k_c không được nhỏ hơn 1/n. (n là tổng số các dây dẫn sét).

CHÚ THÍCH 2: Giá trị kc phải được xét từ điểm sét đánh đến nóc của mái nhà. Tuyến dọc theo mép của mái đến dây dẫn sét không cần xét đến. Giá trị k_c dọc theo dây dẫn sét phụ thuộc vào giá trị k_c của đầu thu sét nối vào tại mép của mái.

CHÚ THÍCH 3: Như thể hiện bên trên, nếu có ít lưới hơn từ điểm sét đánh đến mép của mái, thì chỉ sử dụng giá trị kc liên quan, bắt đầu từ điểm xem xét khoảng cách lân cận.

CHÚ THÍCH 4: Nếu có dây dẫn sét bên trong thì dây này cũng cần được tính vào số lượng n.

Hình C.5 - Giá trị hệ số kc trong trường hợp hệ thống đầu thu sét dạng lưới có hệ thống nhiều dây dẫn sét

...

...

...

(quy định)

Thông tin bổ sung đối với LPS trong trường hợp các kết cấu có nguy cơ nổ

D.1 Quy định chung

Phụ lục này đưa ra các yêu cầu bổ sung để thiết kế, xây dựng, mở rộng và sửa đổi các hệ thống bảo vệ chống sét cho các kết cấu có rủi ro cháy.

CHÚ THÍCH: Thông tin cho trong phụ lục này dựa trên các cấu hình hệ thống bảo vệ chống sét lắp trong các ứng dụng có nguy hiểm nổ. Cơ quan nhà nước có thẩm quyền có thể có các yêu cầu khác.

D.2 Thuật ngữ và định nghĩa bổ sung

Ngoài các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong Điều 3, phụ lục này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong IEC 60079-14:2007 cùng với các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

D.2.1 Vật liệu nổ dạng rắn (solid explosive material)

Hợp chất, hỗn hợp hóa chất rắn hoặc thiết bị mà việc nổ là một chức năng chính hoặc thông dụng.

...

...

...

Khu vực trong đó khí quyển nổ là hỗn hợp không khí và chất dễ cháy ở dạng khí, hơi hoặc sương tồn tại liên tục trong khoảng thời gian dài hoặc xuất hiện thường xuyên.

[IEC 60050-426:2008, 426-03-03, có sửa đổi] ^[4]

D.2.3 Vùng 1 (zone 1)

Khu vực trong đó khí quyển nổ là hỗn hợp không khí và chất dễ cháy ở dạng khí, hơi hoặc sương thỉnh thoảng xuất hiện trong sử dụng bình thường.

[IEC 60050-426:2008, 426-03-04, có sửa đổi] ^[4]

D.2.4 Vùng 2 (zone 2)

Khu vực trong đó khí quyển nổ là hỗn hợp không khí và chất dễ cháy ở dạng khí, hơi hoặc sương ít có khả năng xuất hiện trong sử dụng bình thường, nhưng nếu xuất hiện thì chỉ duy trì trong khoảng thời gian rất ngắn.

CHÚ THÍCH 1: Trong định nghĩa này, từ “duy trì” có nghĩa là tổng thời gian mà khí quyển cháy tồn tại. Thời gian này thông thường bao gồm tổng thời gian phát thải khí quyển cháy và thời gian để khí quyển cháy phân tán sau khi ngừng phát thải.

CHÚ THÍCH 2: Các chỉ thị về tần số và thời gian xuất hiện có thể lấy từ mã hóa liên quan đến các ngành công nghiệp hoặc ứng dụng riêng.

...

...

...

D.2.5 Vùng 20 (zone 20)

Khu vực trong đó khí quyển nổ ở dạng đám mây bụi dễ cháy trong không khí xuất hiện liên tục trong các khoảng thời gian dài hoặc thường xuyên xuất hiện.

[IEC 60079-10-2:2009, 6.2, có sửa đổi]

D.2.6 Vùng 21 (zone 21)

Khu vực trong đó khí quyển nổ ở dạng đám mây bụi dễ cháy trong không khí thỉnh thoảng xuất hiện trong sử dụng bình thường.

[IEC 60079-10-2:2009, 6.2, có sửa đổi]

D.2.7 Vùng 22 (zone 21)

Khu vực trong đó khí quyển nổ ở dạng đám mây bụi dễ cháy trong không khí ít có khả năng xuất hiện trong sử dụng bình thường, nhưng nếu xuất hiện thì chỉ duy trì trong khoảng thời gian rất ngắn.

[IEC 60079-10-2:2009, 6.2, có sửa đổi]

...

...

...

D.3.1 Quy định chung

Hệ thống bảo vệ chống sét phải được thiết kế và lắp đặt theo cách sao cho trong trường hợp sét đánh trực tiếp, không được có hiệu ứng chảy hoặc bắn tóe ngoại trừ tại điểm sét đánh.

CHÚ THÍCH 1: Tia lửa điện và các tác động gây hỏng cũng có thể xuất hiện tại điểm sét đánh. Điều này cần được xét đến khi xác định vị trí của thiết bị thu sét. Các dây dẫn sét cần được lắp đặt sao cho. Dây dẫn sét cần được lắp đặt sao cho nhiệt độ tự mồi cháy được xác định bởi nguồn cháy của khu vực nguy hiểm tương đối không bị vượt quá trong các ứng dụng nơi mà không thể lắp đặt dây dẫn sét bên ngoài khu vực nguy hiểm.

CHÚ THÍCH 2: Trong nhiều trường hợp, không thể tránh khỏi các tác động lên thiết bị điện do sét đánh.

D.3.2 Thông tin cần thiết

Người lắp đặt/thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét phải được cung cấp bản vẽ (các) kết cấu cần bảo vệ trong đó xử lý hoặc bảo quản vật kiệu nổ dạng rắn hoặc các khu vực nguy hiểm theo IEC 60079-10-1 hoặc IEC 60079-10-2 được ghi nhãn tương ứng.

D.3.3 Nối đất

Ưu tiên sử dụng bố trí hệ thống dẫn sét kiểu B theo 5.4.2.2 cho tất cả các hệ thống bảo vệ chống sét đối với các kết cấu có nguy hiểm nổ.

CHÚ THÍCH: Cấu trúc của kết cấu có thể cung cấp hiệu quả tương đương với các dây dẫn mắc vòng của bố trí kiểu B (ví dụ các thùng chứa bằng kim loại).

...

...

...

D.3.4 Liên kết đẳng thế

Liên kết đẳng thế chung phải được cung cấp đối với hệ thống bảo vệ chống sét theo 6.2 và đối với các hệ thống lắp đặt trong khu vực có nguy hiểm nổ theo IEC 60079-10-1 và IEC 60079-10-2.

D.4 Kết cấu chứa vật liệu nổ dạng rắn

Việc thiết kế bảo vệ chống sét cho các kết cấu chứa vật liệu nổ phải xét đến độ nhạy của vật liệu được sử dụng hoặc bảo quản. Ví dụ một số vật liệu nổ không nhạy có thể không đòi hỏi các lưu ý bổ sung ngoài các lưu ý trong phụ lục này. Tuy nhiên có một số vật liệu nổ nhạy có thể nhạy với sự thay đổi nhanh của các trường điện và/hoặc bức xạ bởi trường điện từ xung sét. Khi đó có thể cần thiết lập các yêu cầu về liên kết và bảo vệ bổ sung cho các ứng dụng này.

Đối với các kết cấu có chứa vật liệu nổ dạng rắn, nên sử dụng LPS bên ngoài có cách ly (được xác định trong 5.1.2). Các kết cấu được chứa hoàn toàn trong vỏ bọc kim loại bằng thép có chiều dày tối thiểu 5 mm hoặc tương đương (7 mm đối với kết cấu bằng nhôm) được xem là được bảo vệ bằng hệ thống thu sét tự nhiên như xác định trong 5.2.5. Các yêu cầu nối đất trong 5.4 được áp dụng cho các kết cấu này.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp có thể xuất hiện vấn đề về mồi cháy hoặc điểm nóng, cần kiểm tra để khẳng định rằng độ tăng nhiệt của bề mặt bên trong tại điểm sét đánh không gây nguy hiểm.

Thiết bị bảo vệ chống đột biến (SPD) phải được cung cấp như một phần của LPS đối với tất cả các khu vực có chứa vật liệu nổ. Nếu có thể, các SPD phải được đặt bên ngoài khu vực có vật liệu nổ dạng rắn. Các SPD được đặt bên trong khu vực có vật liệu nổ hoặc bụi nổ phải là loại chịu nổ.

D.5 Các kết cấu chứa khu vực nguy hiểm

D.5.1 Quy định chung

...

...

...

Phải ngăn ngừa việc nới lỏng ngẫu nhiên các mối nối trong khu vực nguy hiểm.

Trong trường hợp khu vực nguy hiểm nằm ngay dưới tấm kim loại mà có thể bị đâm xuyên bởi sét (xem 5.2.5) thì đầu thu sét phải được cung cấp theo các yêu cầu của 5.2.

D.5.1.1 Triệt nhiễu

Thiết bị bảo vệ chống đột biến phải được bố trí bên ngoài khu vực nguy hiểm nếu có thể. Thiết bị bảo vệ chống đột biến được bố trí bên trong khu vực nguy hiểm phải phê duyệt đối với khu vực nguy hiểm mà chúng được lắp đặt.

D.5.1.2 Liên kết đẳng thế

Bên cạnh các đấu nối theo Bảng 7 và Bảng 8, các đường ống được nối dẫn điện theo 5.3.5, có thể được sử dụng làm các đấu nối.

Đường ống kim loại trên mặt đất phải được nối đất tối thiểu cứ sau 30 m. Các đấu nối với đường ống phải sao cho không được phát tia lửa điện trong trường hợp có dòng điện sét đi qua. Các đấu nối thích hợp với đường ống là các móc được hàn vào, bu lông hoặc các lỗ taro trong các mặt bích để bắt vít. Các đấu nối bằng cách kẹp chỉ được phép nếu, khi có dòng điện sét, bảo vệ chống bắt cháy được chứng minh bằng thử nghiệm và các quy trình được sử dụng để đảm bảo độ tin cậy của đấu nối. Phải có chỗ tiếp giáp để nối các đấu nối và dây nối đất với vật chứa, phần cấu trúc kim loại và thùng chứa.

Các đấu nối liên kết đẳng thế chống sét giữa hệ thống bảo vệ chống sét và các hệ thống/kết cấu/thiết bị khác phải được thực hiện có sự đồng ý của người vận hành hệ thống. Các đấu nối liên kết chống sét sử dụng các khe hở phóng điện có thể không thực hiện được khi không có sự đồng ý của người vận hành hệ thống. Các thiết bị này phải thích hợp với môi trường mà chúng được lắp đặt.

D.5.2 Kết cấu chứa vùng 2 và vùng 22

...

...

...

Đối với các hệ thống lắp đặt ngoài trời bằng kim loại (ví dụ các cột, bộ điện kháng, vật chứa có khu vực chứa vùng 2 và 22) có chiều dày và bằng vật liệu đáp ứng các yêu cầu trong Bảng 3, áp dụng như sau:

- không yêu cầu thiết bị thu sét và dây dẫn sét;

- hệ thống lắp đặt đó phải được nối đất theo Điều 5.

D.5.3 Kết cấu chứa vùng 1 và 21

Đối với các kết cấu có chứa các khu vực được xác định là vùng 1 và 21, áp dụng các yêu cầu đối với vùng 2 và 22 cùng với các bổ sung sau:

- nếu có các miếng cách điện trên đường ống, người vận hành phải xác định biện pháp bảo vệ. Ví dụ, phóng điện đánh thủng có thể tránh được bằng cách sử dụng các khe hở phóng tia lửa điện cách ly được bảo vệ chống nổ;

- các khe hở phóng tia lửa điện cách ly và các miếng cách điện phải được lắp vào bên ngoài các khu vực nguy hiểm.

D.5.4 Kết cấu chứa vùng 0 và 20

Đối với các kết cấu có chứa khu vực được xác định là vùng 0 và 20, áp dụng các yêu cầu của D.5.3, cùng với các khuyến cáo trong điều này khi thích hợp.

...

...

...

- thiết bị điện bên trong các thùng chứa chất lỏng dễ cháy phải thích hợp cho sử dụng này. Biện pháp bảo vệ chống sét phải được thực hiện phù hợp với kiểu cấu trúc;

- vật chứa bằng kim loại khép kín có khu vực được xác định là vùng 0 và 20 bên trong phải có vách có chiều dày phù hợp với Bảng 3 tại các điểm sét có thể đánh với điều kiện độ tăng nhiệt của bề mặt bên trong tại điểm sét đánh không gây ra nguy hiểm. Trong trường hợp các vách mỏng hơn, phải lắp thiết bị thu sét.

D.5.5 Ứng dụng cụ thể

D.5.5.1 Trạm xăng

Tại các trạm xăng cho xe ô tô, tàu thủy, v.v... có các khu vực nguy hiểm, đường ống kim loại phải được nối đất theo Điều 5. Đường ống phải được nối với các cấu trúc hoặc thanh ray bằng thép, nếu có (nếu cần thông qua các khe hở tia lửa điện cách ly được chấp nhận đối với khu vực nguy hiểm mà chúng được lắp đặt), để tính đến các dòng điện tạp tán, cầu chảy tàu điện, hệ thống bảo vệ chống ăn mòn catốt và tương tự.

D.5.2.2 Bình chứa

Một số kiểu kết cấu nhất định được sử dụng để chứa chất lỏng có thể sinh ra hơi dễ cháy hoặc được sử dụng để chứa khí dễ cháy thường là loại tự bảo vệ (được chứa toàn bộ trong một vật chứa kim loại liền khối có chiều dày không nhỏ hơn 5 mm đối với thép hoặc 7 mm đối với nhôm, không có khe hở phóng tia lửa điện) và không đòi hỏi có bảo vệ bổ sung với điều kiện độ tăng nhiệt của bề mặt bên trong tại điểm sét đánh không gây nguy hiểm.

Tương tự, các bình chứa và đường ống được che phủ bởi đất không yêu cầu có hệ thống thiết bị thu sét. Thiết bị đo hoặc thiết bị điện khác được sử dụng bên trong thiết bị này phải được phê duyệt cho dịch vụ này. Các biện pháp bảo vệ chống sét phải được thực hiện phù hợp với kiểu cấu trúc.

Bình chứa trong nhà máy xăng dầu (ví dụ nhà máy lọc dầu hoặc kho chứa), nối đất tất cả các bình chứa tại một điểm duy nhất là đủ. Bình chứa phải được nối với nhau. Bên cạnh các mối nối theo Bảng 8 và Bảng 9, đường ống được nối để dẫn điện theo 5.3.5 cũng có thể được sử dụng làm các đầu nối.

...

...

...

Các bình chứa hoặc vật chứa có cách ly phải được nối đất theo Điều 5, tùy thuộc vào kích thước ngang lớn nhất (đường kính hoặc chiều dài):

- đến 20 m, một lần;

- trên 20 m, hai lần.

Trong trường hợp các thùng chứa kiểu mái nổi, mái nổi phải được liên kết hiệu quả với vỏ thùng. Thiết kế chi tiết làm kín, ống dẫn và các vị trí tương đối của chúng cần xem xét cẩn thận để giảm nguy cơ mồi cháy hỗn hợp nổ có thể có do tia lửa điện gây cháy xuống đến mức thấp nhất có thể. Khi lắp thang cuốn, vật dẫn liên kết mềm có chiều rộng 35 mm và chiều dày tối thiểu 3 mm phải được đặt ngang qua bản lề thang, giữa thang và mặt trên cùng của bình chứa và giữa thang và mái nổi. Khi không lắp thang cuốn vào thùng chứa mái nổi, một hoặc nhiều (tùy thuộc vào cỡ của bình chứa) vật dẫn mềm liên kết rộng 35 mm và dày tối thiểu 3 mm hoặc tương đương phải được đặt vào giữa vỏ bình và mái nổi. Vật dẫn liên kết phải được bố trí sao cho chúng không thể tạo thành vòng lõm. Trên các thùng chứa mái nổi, phải có các đấu nối song song giữa mái nổi và vỏ bình ở các khoảng 1,5 m xung quanh chu vi mái nổi. Việc lựa chọn vật liệu được quyết định bởi yêu cầu về sản phẩm và/hoặc môi trường. Các biện pháp thay thế để cung cấp đấu nối dẫn điện thích hợp giữa mái nổi và vỏ bình đối với dòng điện xung kết hợp với phóng điện sét chỉ được phép nếu đã được chứng minh bằng thử nghiệm và nếu sử dụng các quy trình để đảm bảo độ tin cậy của đấu nối.

D.5.5.3 Mạng lưới đường ống

Mạng lưới đường ống kim loại nằm trên mặt đất bên trong các nhà máy sản xuất nhưng nằm bên ngoài các đơn vị công nghệ cần được nối với hệ thống nối đất cứ sau 30 m, hoặc cần được nối đất bởi điện cực đất bề mặt hoặc thanh nối đất. Không cần xét đến các giá đỡ cách ly của đường ống.

D.6 Bảo trì và kiểm tra

D.6.1 Quy định chung

Tất cả các LPS đã lắp đặt được sử dụng để bảo vệ kết cấu có rủi ro nổi phải được bảo trì và kiểm tra thích hợp. Cần có các yêu cầu bổ sung cho các yêu cầu được nêu trong Điều 7 để kiểm tra và bảo trì LPS trong các kết cấu có rủi ro nổ.

...

...

...

Kế hoạch bảo trì và kiểm tra phải được xây dựng đối với các hệ thống bảo vệ đã lắp đặt. Hướng dẫn bảo trì LPS phải được cung cấp hoặc bổ sung cho lịch trình sẵn có khi hoàn thiết hệ thống lắp đặt LPS.

D.6.3 Đánh giá chất lượng

Chỉ những người có trình độ đã qua đào tạo cần thiết mới được thực hiện việc bảo trì, kiểm tra và thử nghiệm hệ thống LPS của kết cấu nổ.

Việc kiểm tra đòi hỏi người thực hiện có

a) kiến thức về kỹ thuật và hiểu biết về các yêu cầu lý thuyết và thực tế đối với hệ thống lắp đặt trong các khu vực nguy hiểm và đối với thiết bị và hệ thống LPS,

b) hiểu biết về các yêu cầu kiểm tra bằng cách xem xét và kiểm tra toàn bộ khi các xem xét này có liên quan đến thiết bị và hệ thống LPS đã lắp đặt.

CHÚ THÍCH: Năng lực và đào tạo có thể xác định theo các khuôn khổ đào tạo và đánh giá liên quan của quốc gia.

D.6.4 Yêu cầu kiểm tra

Để đảm bảo các hệ thống lắp đặt được bảo trì trong tình trạng thỏa đáng để sử dụng tiếp theo, phải thực hiện bảo trì, khi cần và

...

...

...

b) giám sát liên tục bởi người có kỹ năng.

Sau khi điều chỉnh, bảo trì, sửa chữa, cải tạo, sửa đổi hoặc thay thế, thiết bị hoặc các bộ phận liên quan của thiết bị phải được kiểm tra.

D.6.4.1 Kiểm tra định kỳ thường xuyên

Người thực hiện các kiểm tra định kỳ thường xuyên sẽ cần có đủ độc lập với các nhu cầu của hoạt động bảo trì, ví dụ, không làm hạn chế khả năng của họ để báo cáo tin cậy các phát hiện trong khi kiểm tra.

D.6.4.2 Khái niệm về giám sát liên tục bởi những người có kỹ năng

Mục đích của giám sát liên tục để nhằm cho phép phát hiện sớm các sự cố phát sinh và sửa chữa tiếp theo. Giám sát này tận dụng những người có kỹ năng sẵn có đang có mặt ở hệ thống lắp đặt trong ca làm việc bình thường của họ (ví dụ công việc lắp ráp, thay thế, kiểm tra, bảo trì, kiểm tra sự cố, làm sạch, thao tác điều khiển, đấu nối và ngắt đấu nối, thử nghiệm chức năng và đo lường) và người sử dụng kỹ năng của họ để phát hiện sự cố và phát hiện các thay đổi trong giai đoạn sớm.

Trong trường hợp hệ thống lắp đặt được viếng thăm thường xuyên trong ca làm việc bình thường bởi những người có kỹ năng là người mà ngoài việc đáp ứng các yêu cầu của a) và b) của D.6.3, còn

a) có nhận thức về tác động của quá trình và môi trường lên việc suy giảm chất lượng của thiết bị cụ thể trong hệ thống lắp đặt, và

b) được yêu cầu phải thực hiện các kiểm tra bằng mắt và/hoặc kiểm tra tổng thể như một phần của lịch trình làm việc thông thường cũng như các kiểm tra chi tiết thì có thể miễn kiểm tra định kỳ thường xuyên và sử dụng việc có mặt thường xuyên bởi những người có kỹ năng để đảm bảo sự toàn vẹn của thiết bị.

...

...

...

Hệ thống bảo vệ chống sét phải được thử nghiệm về điện

a) cứ sau 12 (+2) tháng,

b) để dự đoán chính xác khoảng thời gian kiểm tra định kỳ thích hợp là một vấn đề phức tạp. Loại kiểm tra và khoảng thời gian giữa các lần kiểm tra định kỳ phải được xác định có tính đến kiểu thiết bị, hướng dẫn của nhà chế tạo, nếu có, hệ số chi phối suy giảm chất lượng và kết quả của các lần kiểm tra trước.

Trong trường hợp loại kiểm tra và các khoảng thời gian được thiết lập đối với thiết bị, nhà máy và môi trước tương tự, kinh nghiệm này phải được sử dụng để xác định chiến lược kiểm tra.

Các khoảng thời gian giữa các lần kiểm tra định kỳ lâu hơn ba năm cần dựa trên đánh giá kể cả các thông tin liên quan.

Bảo trì và kiểm tra LPS cần được thực hiện cùng với bảo trì và kiểm tra tất cả các hệ thống lắp đặt điện trong khu vực nguy hiểm và phải đưa vào lịch trình bảo trì.

Thiết bị đo được sử dụng cho thử nghiệm phải theo IEC 61557-4.

Điện trở một chiều của đối tượng đơn lẻ bất kỳ liên kết với hệ thống bảo vệ chống sét không được lớn hơn 0,2 W.

Thử nghiệm phải được thực hiện theo hướng dẫn của nhà chế tạo liên quan đến thiết bị cần thử nghiệm.

...

...

...

Chỉ các thiết bị được thiết kế riêng để thử nghiệm điện trở nối đất mới được phép sử dụng trong ứng dụng này.

Thiết bị đo sử dụng trong thử nghiệm phải được bảo trì và hiệu chuẩn thích hợp theo hướng dẫn của nhà chế tạo.

Nếu có thể, phải sử dụng phương pháp thử nghiệm điện trở nối đất ba điểm để đo điện trở đất của hệ thống lắp đặt có nguy cơ nổ.

D.6.7 Bảo vệ chống đột biến

Thiết bị bảo vệ chống đột biến sét (và phương tiện cách ly của chúng, nếu có) phải được kiểm tra theo hướng dẫn của nhà chế tạo ở các khoảng thời gian không quá 12 tháng hoặc bất cứ khi nào thực hiện thử nghiệm điện của LPS. SPD phải được kiểm tra thêm sau khi sét kéo dài đánh vào kết cấu.

D.6.8 Sửa chữa

Người bảo trì phải đảm bảo rằng việc sửa chữa tất cả các sai lỗi phát hiện được trong các lần kiểm tra đều được thực hiện trong khung thời gian cho phép.

D.6.9 Bản ghi và tài liệu

Chỉ thị hỏng hóc bất kỳ sinh ra do sét đánh vào kết cấu hoặc LPS của chúng phải được ghi ngày vào hồ sơ và báo cáo.

...

...

...

Phụ lục E

(tham khảo)

Hướng dẫn cho việc thiết kế, thi công, bảo trì và kiểm tra hệ thống chống sét

E.1 Quy định chung

Phụ lục này cung cấp hướng dẫn về thiết kế và thi công vật lý, bảo trì và kiểm tra một hệ thống LPS phù hợp với tiêu chuẩn này.

Phụ lục này được sử dụng và chỉ có giá trị cùng với các phần khác của tiêu chuẩn này.

Ví dụ đưa ra các kỹ thuật bảo vệ có sự chấp thuận của các chuyên gia quốc tế.

CHÚ THÍCH: Các ví dụ được đưa ra trong phụ lục này minh họa một phương pháp bảo vệ có thể đạt được. Các phương pháp khác có thể có giá trị ngang bằng.

...

...

...

Trong phụ lục này, các số chỉ điều chỉnh tương ứng với số chỉ điều của các tài liệu chính. Điều này cho phép dễ dàng tham khảo giữa hai phần. Không phải tất cả các điều đều nhất thiết tương xứng.

Để đạt được mục tiêu này, điều E.3 không được sử dụng trong phụ lục này.

E.3 Để trống

E.4 Thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét (LPS)

E.4.1 Nhận xét chung

Việc thi công một hệ thống LPS cho cấu trúc hiện tại phải luôn được cân nhắc với các biện pháp chống sét khác phù hợp với tiêu chuẩn này mà cung cấp mức độ bảo vệ tương đương để giảm chi phí. Áp dụng IEC 62305-2 để chọn các biện pháp bảo vệ thích hợp nhất.

Các hệ thống LPS cần được thiết kế và lắp đặt bởi các nhà thiết kế và lắp đặt viên hệ thống LPS.

Nhà thiết kế và lắp đặt viên hệ thống LPS phải có khả năng đánh giá cả hiệu ứng điện và cơ học của điện tích sét và quen thuộc với các nguyên tắc chung về tương thích điện từ (EMC).

Hơn nữa, nhà thiết kế chống sét phải có khả năng đánh giá hiệu ứng ăn mòn và kết luận khi nào thì cần đến sự trợ giúp của chuyên gia.

...

...

...

Cùng một người có thể thực hiện được các chức năng của cả nhà thiết kế và lắp đặt hệ thống LPS. Để trở thành một chuyên gia thiết kế hoặc lắp đặt, cần phải có hiểu biết toàn diện về các tiêu chuẩn có liên quan và nhiều năm kinh nghiệm.

Lập kế hoạch, thực hiện và thử nghiệm một hệ thống LPS bao gồm một số lĩnh vực kỹ thuật và theo nhu cầu phối hợp của tất cả các bộ phận liên quan với kết cấu để đảm bảo đạt được mức độ bảo vệ chống sét đã chọn với chi phí tối thiểu và nỗ lực thấp nhất có thể. Việc quản lý hệ thống LPS phải có hiệu quả khi tuân theo các bước trong Hình E.1. Các biện pháp đảm bảo chất lượng là rất quan trọng, đặc biệt đối với các kết cấu có các trang bị điện và điện tử mở rộng.

CHÚ THÍCH: Các mối nối ● yêu cầu sự kết hợp hoàn toàn của các nhà thiết kế chống sét, kiến trúc sư và kỹ sư.

Hình E.1 - Sơ đồ khối thiết kế hệ thống LPS

Các biện pháp đảm bảo chất lượng kéo dài từ giai đoạn lập kế hoạch, trong đó tất cả các bản vẽ phải được chấp thuận, tới các giai đoạn thi công hệ thống LPS, trong đó tất cả các bộ phận thiết yếu của hệ thống LPS không thể tiếp cận để kiểm tra thì sau khi thi công hoàn thiện cần phải được kiểm tra. Các biện pháp đảm bảo chất lượng liên tục tới suốt giai đoạn nghiệm thu, khi các phép đo cuối cùng trên hệ thống LPS được thực hiện cùng với việc hoàn thiện các tài liệu kết thúc thử nghiệm và cuối cùng xuyên suốt vòng đời của hệ thống LPS, bằng cách quy định các kiểm tra định kỳ cẩn thận phù hợp với các chương trình bảo trì.

Những nơi mà cấu trúc hoặc trang bị của nó được thay đổi, thì phải thực hiện kiểm tra để xác định xem bảo vệ chống sét hiện tại liệu vẫn còn phù hợp với tiêu chuẩn này. Nếu xác định được việc bảo vệ không đầy đủ, thực hiện cải tiến ngay không chậm trễ.

Khuyến cáo rằng các vật liệu, quy mô và kích thước của hệ thống đầu thu sét, dây dẫn sét, hệ thống đầu tiếp đất, liên kết, các thành phần, vv nên phù hợp với tiêu chuẩn này.

E.4.2 Thiết kế hệ thống LPS

...

...

...

Trước khi khởi động bất kỳ công việc thiết kế chi tiết nào cho hệ thống LPS, khi hợp lý thực tiễn, các nhà thiết kế bảo vệ chống sét nên thu thập thông tin cơ bản liên quan đến chức năng, thiết kế tổng thể, thi công và vị trí kết cấu.

Khi hệ thống LPS chưa được quy định bởi cơ quan cấp phép, công ty bảo hiểm hoặc người mua, nhà thiết kế bảo vệ chống sét nên xác định có hay không bảo vệ kết cấu bằng một hệ thống LPS theo các quy trình đánh giá rủi ro được đưa ra trong TCVN 9888-2 (IEC 62305-2).

E.4.2.2 Tư vấn

E.4.2.2.1 Thông tin chung

Trong giai đoạn thiết kế và thi công một kết cấu mới, các nhà thiết kế, lắp đặt hệ thống LPS và tất cả những người khác chịu trách nhiệm cho việc lắp đặt trong kết cấu hoặc các điều chỉnh liên quan đến việc sử dụng kết cấu (ví dụ như người mua, kiến trúc sư và nhà thầu) phải thường xuyên được tham khảo ý kiến.

Sơ đồ khối được đưa ra trong Hình E.1 sẽ thuận lợi cho việc thiết kế một hệ thống LPS hợp lý.

Trong các giai đoạn thiết kế và thi công một hệ thống LPS cho kết cấu hiện tại, các tham vấn được tổ chức với những người chịu trách nhiệm về kết cấu, sử dụng, lắp đặt và các hỗ trợ thu được, càng mở rộng hợp lý thực tế càng tốt.

Các cuộc tham vấn có thể phải được sắp xếp thông qua chủ đầu tư, nhà thầu xây dựng kết cấu hoặc người đại diện được chỉ định của kết cấu. Với các kết cấu hiện có, khi cần thiết, nhà thiết kế LPS cần cung cấp bản vẽ mà phải được sửa đổi bởi người lắp đặt hệ thống LPS.

Các tham vấn thường xuyên giữa các bên liên quan phải đưa đến một hệ thống LPS hiệu quả với chi phí thấp nhất có thể. Ví dụ, phối hợp việc thiết kế hệ thống LPS với việc thi công sẽ thường bỏ qua yêu cầu một số dây dẫn liên kết và giảm chiều dài của chúng khi cần thiết. Chi phí xây dựng thường giảm đáng kể do việc dự phòng các lộ chung cho các trang bị khác nhau trong một kết cấu.

...

...

...

E.4.2.2.2 Các nhóm cố vấn chính

Nhà thiết kế bảo vệ chống sét nên tổ chức các cuộc tham vấn kỹ thuật liên quan với tất cả các bên liên quan trong việc thiết kế và thi công kết cấu, bao gồm cả chủ sở hữu kết cấu.

Phạm vi trách nhiệm cụ thể cho toàn bộ lắp đặt hệ thống LPS cần được xác định bởi nhà thiết kế hệ thống LPS kết hợp với các kiến trúc sư, nhà thầu điện, nhà thầu xây dựng, lắp đặt viên hệ thống LPS (nhà cung cấp hệ thống LPS) và, nếu có thể, một cố vấn sự kiện và chủ sở hữu hoặc đại diện chủ sở hữu.

Làm rõ trách nhiệm của các nhóm khác nhau tham gia vào việc quản lý thiết kế và thi công hệ thống LPS là đặc biệt quan trọng. Một ví dụ có thể, nơi chống thấm của kết cấu bị thủng do các thành phần hệ thống LPS gắn mái hoặc do các dây dẫn nối điện cực tiếp đất được được làm bên dưới móng kết cấu.

E.4.2.2.2.1 Kiến trúc sư

Các mục sau cần đạt được sự thỏa thuận với kiến trúc sư:

a) Định tuyến tất cả các dây dẫn LPS;

b) Các vật liệu cho các thành phần LPS;

c) Các chi tiết của tất cả các đường ống kim loại, máng nước, đường ray và các mục tương tự;

...

...

...

e) Trong phạm vi của bất kỳ dịch vụ dẫn điện chìm mà có thể ảnh hưởng đến vị trí của các mạng lưới đầu tiếp đất và được yêu cầu phải đặt ở khoảng cách an toàn từ LPS;

f) Các khu vực chung có sẵn cho mạng lưới đầu tiếp đất;

g) Phạm vi công việc và phân công trách nhiệm cho các thiết bị chính của LPS cho kết cấu. Ví dụ, những ảnh hưởng đến độ kín nước của cơ cấu (chủ yếu là lợp mái), vv;

h) Vật liệu dẫn điện được sử dụng trong kết cấu, đặc biệt là bất kỳ kim loại liền khối mà có thể phải liên kết với hệ thống LPS, ví dụ các cột trụ, các trợ lực kim loại và cốt thép, hoặc đưa vào, hoặc tháo rời, hoặc nằm trong kết cấu;

i) Tác động trực quan của hệ thống LPS;

j) Tác động của hệ thống LPS lên cơ cấu của kết cấu;

k) Vị trí của các điểm kết nối với cốt thép, đặc biệt là khi chúng xuyên qua các bộ phận dẫn điện bên ngoài (đường ống, cáp lá chắn, vv);

l) kết nối hệ thống LPS với hệ thống LPS của tòa nhà liền kề.

E.4.2.2.2.2 Tiện ích công cộng

...

...

...

E.4.2.2.2.3 Các tổ chức an toàn và cháy

Các mục sau đây cần phải đạt được thỏa thuận với các tổ chức an toàn và cháy:

- Vị trí của các thành phần hệ thống báo động và cứu hỏa;

- Các lộ, vật liệu xây dựng và hàn kín các ống dẫn;

- Phương pháp bảo vệ được sử dụng trong trường hợp kết cấu có mái dễ cháy.

E.4.2.2.2.4 Lắp đặt viên hệ thống điện tử và ăng ten bên ngoài

Các mục sau đây cần phải đạt được thỏa thuận với lắp đặt viên ăng ten và hệ thống điện tử:

- Cách ly hoặc liên kết các hỗ trợ trên không và các vỏ bảo vệ dẫn điện của dây cáp nối LPS;

- Định tuyến cáp trên không và mạng nội bộ;

...

...

...

E.4.2.2.2.5 Lắp đặt viên và xây dựng viên

Thỏa thuận về các mục sau đây có thể đạt được giữa các nhà xây dựng, lắp đặt viên, và những người chịu trách nhiệm thi công kết cấu và thiết bị kỹ thuật của nó:

a) các nhà xây dựng cung cấp hình thức, vị trí và số lượng thiết bị chính của hệ thống LPS;

b) thiết bị bất kỳ được cung cấp bởi các nhà thiết kế LPS (hoặc nhà thầu LPS hoặc nhà cung cấp LPS) phải được lắp đặt bởi các nhà xây dựng;

c) vị trí của các dây dẫn LPS được đặt bên dưới cấu trúc;

d) cho dù bất kỳ thành phần nào của LPS được sử dụng trong giai đoạn thi công, ví dụ như mạng lưới đầu tiếp đất cố định có thể được sử dụng để nối đất các cần cẩu, cần trục và các bộ phận kim loại khác khi thi công tại chỗ;

e) với kết cấu khung thép, số lượng và vị trí cột chống và dạng cố định để thực hiện kết nối các đầu tiếp đất và các thành phần khác của hệ thống LPS;

f) ở những nơi được sử dụng, cho dù các bao phủ kim loại phù hợp với các thành phần của LPS;

g) phương pháp đảm bảo nối điện liên tục các bộ phận riêng lẻ của các vỏ và phương pháp kết nối chúng với phần còn lại của LPS mà các vỏ kim loại phù hợp với các thành phần của LPS;

...

...

...

i) phối hợp hệ thống đầu tiếp đất LPS của kết cấu với liên kết các hỗ trợ truyền thông và năng lượng;

j) vị trí và số lượng cột cờ, phòng thiết bị cấp mái, ví dụ như các phòng động cơ thang máy, các phòng thiết bị điều hòa không khí, thông gió, sưởi ấm, bể chứa nước và các tính năng nổi bật khác;

k) việc thi công được áp dụng cho mái nhà và tường để xác định phương pháp thích hợp cho các vật dẫn điện hệ thống LPS cố định, cụ thể với mục tiêu duy trì sự kín nước của kết cấu;

I) cung cấp các hốc qua kết cấu để cho phép các dây dẫn điện xuống của LPS tự do đi lại;

m) cung cấp các kết nối liên kết với khung thép, thanh cốt thép và các bộ phận dẫn điện khác của kết cấu;

n) tần suất kiểm tra các thành phần LPS mà sẽ trở nên không thể tiếp cận, ví dụ các thanh cốt thép bên trong bê tông;

o) lựa chọn kim loại thích hợp nhất cho các dây dẫn có tính ăn mòn, đặc biệt tại các điểm tiếp xúc giữa kim loại khác nhau;

p) tiếp cận các mối ghép thử nghiệm, cung cấp bảo vệ bằng vỏ phi kim loại chống hư hại hoặc thất thoát cơ học, hạ thấp cột cờ hoặc vật thể di động khác, thuận tiện kiểm tra định kỳ đặc biệt đối với ống khói;

q) chuẩn bị bản vẽ kết hợp các chi tiết nêu trên và chỉ rõ vị trí của tất cả các dây dẫn và các thành phần chính;

...

...

...

E.4.2.3 Các yêu cầu về cơ và điện

E.4.2.3.1 Thiết kế điện

Các nhà thiết kế LPS cần chọn LPS thích hợp để có được xây dựng hiệu quả nhất. Điều này có nghĩa là xem xét các thiết kế kiến trúc của kết cấu để xác định cần sử dụng hoặc một LPS được cách ly hoặc không được cách ly, hay kết hợp cả hai loại bảo vệ chống sét.

Các thử nghiệm điện trở đất phải được thực hiện tốt nhất trước khi hoàn tất việc thiết kế một LPS và cần xem xét các thay đổi điện trở đất theo mùa.

Trong khi hoàn thành thiết kế điện cơ bản của LPS, sử dụng các bộ phận dẫn điện của kết cấu phù hợp phải được coi là thành phần tự nhiên của LPS để nâng cao hoặc thực hiện vai trò các thành phần thiết yếu của LPS.

Đó là trách nhiệm của nhà thiết kế LPS để đánh giá các tính chất điện và vật lý của các thành phần tự nhiên của LPS và để đảm bảo rằng chúng phù hợp với các yêu cầu tối thiểu của tiêu chuẩn này.

Việc sử dụng cốt thép kim loại, như bê tông cốt thép, như các vật dẫn bảo vệ chống sét cần phải xem xét cẩn thận, và hiểu biết về tiêu chuẩn xây dựng quốc gia áp dụng đối với kết cấu được bảo vệ. Khung thép bê tông cốt thép có thể được sử dụng như các vật dẫn LPS hoặc có thể được sử dụng như một lớp vỏ bảo vệ dẫn điện để giảm các trường điện từ do sét tạo ra trong kết cấu như các dòng sét được dẫn qua một LPS. Thiết kế LPS này thực hiện bảo vệ dễ dàng hơn, đặc biệt là cho các kết cấu đặc biệt có các trang bị điện và điện tử số lượng lớn.

Một đặc điểm kỹ thuật xây dựng chặt chẽ đối với các dây dẫn sét là cần phải đáp ứng các yêu cầu tối thiểu cho các thành phần tự nhiên được đưa ra trong 5.3.5.

E.4.2.3.2 Thiết kế cơ học

...

...

...

Cân nhắc tính thẩm mỹ đặc biệt quan trọng cũng như lựa chọn đúng vật liệu để hạn chế rủi ro ăn mòn.

Kích thước tối thiểu của các thành phần bảo vệ chống sét cho các bộ phận khác nhau của LPS được liệt kê trong Bảng 3, 6, 7, 8 và 9.

Các vật liệu sử dụng cho các thành phần LPS được liệt kê trong Bảng 5.

CHÚ THÍCH: Khi lựa chọn các thành phần khác, chẳng hạn như thanh và kẹp, có thể tham khảo theo bộ IEC 62561 sau này. Điều này sẽ đảm bảo tính đến việc tăng nhiệt độ và độ bền cơ học của các thành phần như vậy.

Khi các sai lệch được lấy từ các kích thước và vật liệu được quy định trong Bảng 5, 6 và 7, sử dụng các tham số phóng điện sét được quy định cho cấp LPS đã chọn được đưa ra trong Bảng 1, nhà thiết kế hoặc lắp đặt viên bảo vệ chống sét phải dự đoán sự gia tăng nhiệt độ của các dây dẫn sét trong điều kiện phóng sét và kích thước của các vật dẫn điện cho phù hợp.

Nhiệt độ tăng quá mức chính là mối quan tâm cho bề mặt trên mỗi thành phần được gắn (vì nó dễ cháy hoặc có điểm nóng chảy thấp), hoặc quy định tiết diện ngang dây dẫn lớn hơn hoặc xem xét tới các biện pháp an toàn khác, chẳng hạn như việc sử dụng các phụ tùng cách biệt hoặc chèn các lớp chống cháy.

Các nhà thiết kế LPS phải xác định tất cả các khu vực có vấn đề ăn mòn và các biện pháp thích hợp cụ thể.

Những tác động ăn mòn trên LPS có thể giảm hoặc bằng cách tăng kích cỡ vật liệu, hoặc bằng cách sử dụng các thành phần chống ăn mòn, hoặc bằng các biện pháp bảo vệ chống ăn mòn khác.

Các nhà thiết kế và lắp đặt viên LPS phải xác định các dụng cụ cố định và chốt cài dẫn điện mà sẽ chịu được lực điện động của dòng sét trong các dây dẫn và cũng cho phép kéo dãn và thu lại của các vật dẫn điện do xảy ra tăng nhiệt độ.

...

...

...

E.4.2.3.3 Kết cấu có bộ phận chìa ra

Để giảm xác suất lên người đứng dưới một công trình chìa ra trở thành một đường dẫn thay thế cho dòng sét dẫn vào dây dẫn sét chạy trong tường có dầm chìa, khoảng cách thực tế, d, tính theo mét phải đáp ứng các điều kiện sau đây:

d > 2,5 + s                                               (E.1)

Trong đó s là khoảng cách cách trần theo mét được tính theo 6.3.

Giá trị 2,5 là đại diện chiều cao tới đầu ngón tay của một người đàn ông khi ông vươn cánh tay của mình theo chiều dọc (xem Hình E.2).

CHÚ DẪN:

d khoảng cách thực tế > s

s khoảng cách cách trần theo 6.3

...

...

...

CHÚ THÍCH: Chiều cao của người với cánh tay vươn lên được lấy là 2,5m

Hình E.2 - Thiết kế LPS cho bộ phận dầm chìa của một kết cấu

Các móc vòng trong một vật dẫn điện như chỉ trong Hình E.2 có thể dẫn đến sụt điện áp cảm ứng lớn, mà có thể gây ra một sự phóng sét đi qua tường kết cấu gây hư hại.

Nếu không đáp ứng theo các điều kiện trong 6.3, phải thực hiện thỏa thuận về việc định tuyến trực tiếp qua kết cấu tại các điểm các móc vòng dẫn điện sét lõm vào đối với những điều kiện thể hiện trong Hình E.2.

E.4.3 Các kết cấu bê tông cốt thép

E.4.3.1 Quy định chung

Các kết cấu công nghiệp thường bao gồm các phần bê tông cốt thép được sản xuất tại chỗ. Trong nhiều trường hợp khác, các bộ phận của kết cấu có thể có các phần bê tông đúc sẵn hoặc các bộ phận thép.

Cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép phù hợp với 4.3 có thể được sử dụng như một thành phần tự nhiên của LPS.

Các thành phần tự nhiên như vậy phải đáp ứng các yêu cầu:

...

...

...

- Các mạng đầu tiếp đất theo 5.4.

Các yêu cầu về trở kháng tổng thể tối đa 0,2 W có thể được kiểm tra bằng cách đo trở kháng giữa hệ thống đầu thu sét và một bản cực tiếp đất trên mặt đất sử dụng thiết bị thử nghiệm phù hợp với các ứng dụng có khả năng đo trong một cấu hình bốn đầu (hai đầu đo và hai đầu cảm biến) như minh họa trong Hình E.3. Dòng đo được đưa vào phải theo thứ tự mỗi khoảng 10 A.

CHÚ THÍCH 1: Khi khó truy cập vào diện tích thử nghiệm hoặc chia lộ cáp thử nghiệm, dầm chuyên dụng từ mức cao tới mức thấp có thể cung cấp để thực hiện thử nghiệm tại mỗi điểm. Sau đó, có thể tính toán được tổng trở kháng của các khớp cộng với trở kháng của dây dẫn sét.

Hình E.3 - Đo tổng trở kháng điện

Ngoài ra, cốt thép dẫn điện trong bê tông, khi được sử dụng đúng cách, sẽ tạo thành cái lồng để đẳng thế LPS bên trong theo 6.2.

Hơn nữa, nếu đầy đủ, cốt thép của kết cấu có thể đáp ứng như một vỏ bảo vệ điện từ, và hỗ trợ trong việc bảo vệ cho các thiết bị điện và điện tử khỏi nhiễu gây ra bởi trường điện từ sét theo IEC 62305-4.

Khi cốt thép bê tông và bất kỳ công trình xây dựng thép khác của một kết cấu được kết nối với cả bên ngoài và bên trong sao cho nối điện liên tục phù hợp với 4.3, có thể đạt được bảo vệ hiệu quả chống hư hại vật chất.

Các dòng đưa vào các thanh cốt thép được giả định là dẫn qua một số lượng lớn đường song song. Như vậy dẫn đến trở kháng của lưới thấp, như một hệ quả, sụt điện áp do dòng sét cũng thấp. Từ trường được tạo ra bởi dòng điện vào lưới cốt thép bị suy yếu do mật độ dòng thấp và dẫn dòng song song tạo các trường điện từ đối lập. Giao thoa các dây dẫn điện đưa vào kết cấu lân cận bị giảm tương ứng.

...

...

...

Khi một phòng hoàn toàn được bao bọc bởi những bức tường bê tông cốt thép có điện liên tục phù hợp với 4.3, từ trường do dòng sét dẫn qua cốt thép trong vùng lân cận của các bức tường thấp hơn từ trường trong một căn phòng của kết cấu được bảo vệ có các dây dẫn sét thông thường. Do điện áp được cảm ứng thấp hơn trong các móc vòng dây dẫn được lắp đặt trong phòng, bảo vệ chống lại hỏng hóc các hệ thống bên trong có thể được cải thiện dễ dàng.

Sau giai đoạn xây dựng, gần như không thể xác định cách bố trí và xây dựng cốt thép. Vì vậy, cách bố trí của cốt thép với mục đích chống sét cần phải được viện dẫn bằng tài liệu thật tốt. Điều này có thể được thực hiện bằng các bản vẽ hữu dụng, các mô tả và ảnh được chụp trong quá trình xây dựng.

E.4.3.2 Sử dụng cốt thép trong bê tông

Dây dẫn liên kết hoặc bản cực tiếp đất được trang bị để cung cấp kết nối điện đáng tin cậy cho cốt thép.

Ví dụ, khung dẫn điện được gắn liền với kết cấu có thể được sử dụng như các bộ dẫn điện LPS tự nhiên và như các điểm kết nối cho hệ thống liên kết đẳng thế nội bộ.

Một ví dụ thực tế để đạt đẳng thế là việc sử dụng các neo móng hoặc giằng móng của các máy móc, thiết bị hoặc vỏ máy. Hình E.4 minh họa sự sắp xếp của cốt thép và các thanh liên kết trong một kết cấu công nghiệp.

CHÚ DẪN:

1 thiết bị điện công suất

...

...

...

2 dầm sắt

7 Cốt thép trong bê tông (có các bộ dẫn điện mắt lưới đặt trên)

3 vỏ sắt mặt chính

8 Điện cực móng nối đất

4 ghép nối liên kết

9 Đầu vào nối chung cho các hỗ trợ khác

5 thiết bị điện hoặc điện tử

Hình E.4 - Liên kết đẳng thế trong một kết cấu có cốt thép

...

...

...

Các nhà thầu xây dựng phải được tư vấn để xác định có cho phép hàn các thanh cốt thép, cho dù có thể kẹp hay cần lắp đặt các bộ dẫn điện bổ sung. Tất cả các công việc cần thiết phải được thực hiện và kiểm tra trước khi đổ bê tông (tức là quy hoạch LPS phải được thực hiện kết hợp với thiết kế kết cấu).

E.4.3.3 Hàn hoặc kẹp các thanh cốt thép

Tính liên tục của các thanh cốt thép cần được thiết lập bằng cách hàn hoặc kẹp.

CHÚ THÍCH: Thích hợp là các kẹp phù hợp với bộ IEC 62561 sau này.

Việc hàn các thanh cốt thép chỉ được cho phép nếu có sự chấp thuận của nhà thiết kế các công việc xây lắp. Các thanh cốt thép phải được hàn trên một chiều dài không ngắn hơn 50mm (xem Hình E.5)

Hình E.5a - Các mối ghép được hàn (phù hợp với dòng sét và các mục đích EMC)

Hình E.5b - Các mối ghép được kẹp theo IEC 62561 sau này (phù hợp với dòng sét và các mục đích EMC)

...

...

...

Hình E.5c - Các mối ghép được buộc (phù hợp với dòng sét và các mục đích EMC)

Hình E.5d - Các mối ghép được chằng (chỉ phù hợp các mục đích EMC)

Hình E.5 - Các phương pháp điển hình ghép nối các thanh cốt thép trong bê tông (khi được phép)

Kết nối với các thành phần bên ngoài hệ thống bảo vệ chống sét cần được thiết lập bằng thanh cốt thép bắc qua bê tông tại một vị trí được chỉ định hoặc một thanh nối hoặc bản cực tiếp đất đi qua bê tông mà được hàn hoặc kẹp với các thanh cốt thép.

Tại các mối ghép giữa các thanh cốt thép trong bê tông và bộ dẫn điện liên kết được thực hiện bằng cách kẹp, để an toàn luôn phải sử dụng hai vật dẫn điện liên kết (hoặc một bộ dẫn điện liên kết có hai kẹp thanh cốt thép khác nhau), do các mối ghép không thể kiểm tra được sau khi đổ bê tông. Nếu bộ dẫn điện liên kết và thanh cốt thép là các kim loại khác nhau, thì tiết diện mối ghép cần được bít kín hoàn toàn bằng một hợp chất ức chế độ ẩm.

Hình E.6 biểu diễn các kẹp được sử dụng cho các mối ghép các thanh cốt thép và các bộ dẫn điện băng đai lập thể. Hình E.7 biểu diễn chi tiết các kết nối của một hệ thống các thanh cốt thép bên ngoài.

Các bộ dẫn điện liên kết phải được định cỡ theo tỷ lệ dòng sét dẫn trong các điểm liên kết (xem Bảng 8 và 9).

...

...

...

Hình E.6b - Vật dẫn điện băng đai lập thể với một thanh cốt thép

CHÚ DẪN:

1 Thanh cốt thép

2 Vật dẫn điện tròn

3 Vít

4 Vật dẫn điện băng đai

Hình E.6 - Ví dụ các kẹp sử dụng như các mối ghép giữa các thanh cốt thép và các vật dẫn điện

...

...

...

Hình E.7b

Hình E.7c

Hình E.7d

CHÚ DẪN:

1 vật dẫn điện liên kết

2 khớp được hàn với bộ kết nối thép liên kết

3 bộ kết nối thép liên kết*

4 điểm liên kết đúc không chứa sắt

...

...

...

6 phương pháp bảo vệ chống ăn mòn

7 thép chữ C (thanh gắn dạng chữ C)

8 mối hàn

* Bộ kết nối thép liên kết được nối tại nhiều điểm bằng cách hàn hoặc kẹp với các thanh cốt thép

CHÚ THÍCH: Kết cấu chỉ trên Hình E.7c không phải là một giải pháp được chấp nhận tổng quát về thực tiễn kỹ thuật tốt

Hình E.7 - Các ví dụ về các điểm kết nối tới cốt thép trong tường bê tông cốt thép

E.4.3.4 Vật liệu

Các vật liệu sau có thể được sử dụng như các dẫn điện bổ sung được đặt trong bê tông cho mục đích bảo vệ chống sét: thép, thép mềm, thép mạ kẽm, thép không gỉ, đồng và thép mạ đồng.

Tính năng của lớp mạ kẽm trên thép trong bê tông rất phức tạp, đặc biệt là trong bê tông có clorua, kẽm sẽ bị ăn mòn nhanh chóng khi tiếp xúc với cốt thép, và có thể trong điều kiện nhất định gây hư hại cho bê tông. Do đó, thép mạ kẽm không nên được sử dụng tại các khu vực ven biển và nơi có thể có muối trong nước ngầm. Khi sử dụng thép mạ kẽm trong bê tông đòi hỏi đánh giá nhiều yếu tố bên ngoài, vật liệu này chỉ nên được sử dụng sau khi phân tích cẩn thận. Với chủ ý này việc sử dụng các vật liệu đã đề cập khác được ưa thích hơn việc sử dụng thép mạ kẽm.

...

...

...

E.4.3.5 Ăn mòn

Nơi các dây dẫn liên kết cốt thép được bắc qua một bức tường bê tông, phải có chú ý đặc biệt để bảo vệ chống ăn mòn hóa học.

Các biện pháp bảo vệ chống ăn mòn đơn giản nhất là cung cấp một cao su silicon hoặc nhựa đường phủ kín vùng lân cận của điểm thoát ra từ bức tường, ví dụ sâu 50 mm hoặc sâu hơn trong tường và 50 mm hoặc rộng hơn bên ngoài bức tường (xem Hình E.7c). Tuy nhiên điều này thường không được coi là một giải pháp kỹ thuật tốt. Một giải pháp cải tiến là sử dụng các kết nối được mở rộng đặc biệt cho mục đích này như trong các ví dụ khác của Hình E.7.

Nơi các dây dẫn liên kết bằng đồng và đồng mạ thép được bắc qua tường bê tông, không có nguy cơ ăn mòn nếu là một dây dẫn một lõi, điểm liên kết riêng, sử dụng bọc nhựa PVC hoặc dây được cách ly (xem Hình E.7b). Đối với các dây dẫn liên kết bằng thép không gỉ, phù hợp với Bảng 6 và 7, không cần sử dụng các biện pháp phòng chống ăn mòn.

Trong trường hợp môi trường có độ ăn mòn cao, khuyến cáo rằng các dây dẫn liên kết nhô ra từ tường phải được làm bằng thép không gỉ.

CHÚ THÍCH: Trong các trường hợp nhất định, thép mạ kẽm bên ngoài bê tông tiếp xúc với cốt thép trong bê tông có thể gây hư hại cho bê tông.

Khi sử dụng các mối nối loại đúc hoặc các thép mềm, các vật liệu này phải được bảo vệ chống ăn mòn bên ngoài bức tường. Các miếng đệm chốt khía răng phải được sử dụng để tạo tiếp xúc điện tới khi hoàn toàn bảo vệ được cho các mối nối (xem Hình E.7a).

Để biết thêm thông tin về bảo vệ chống ăn mòn, xem E.5.6.2.2.2.

E.4.3.6 Các kết nối

...

...

...

Vì vậy, đối với các kết nối mang sét, việc hàn và kẹp là những phương pháp thích hợp hơn. Các mối ghép buộc là kết nối phù hợp với các dây dẫn bổ sung chỉ với mục đích EMC và đẳng thế.

Kết nối các mạch bên ngoài để liên kết cốt thép phải được thực hiện bằng cách kẹp hoặc hàn.

Các mối hàn giữa các thanh cốt thép (xem Hình E.5) trong bê tông phải dài ít nhất 50 mm. Các thanh bắc qua cần được uốn cong để trượt song song ít nhất là 70 mm trước khi hàn.

CHÚ THÍCH: Khi cho phép hàn, chấp nhận cả hai phương pháp hàn thông thường và hàn tỏa nhiệt.

Khi các thanh đã được hàn cần được đổ bê tông, chiều dài mối hàn chỉ vài mini mét không đủ để hàn các điểm nối. Các mối ghép như vậy thường bị gẫy khi đổ bê tông.

Hình E.5 chỉ cách hàn các dây dẫn liên kết chính xác với các thanh cốt thép của bê tông cốt thép.

Khi không cho phép hàn các thanh cốt thép, sử dụng kẹp hoặc các dây dẫn chuyên dụng bổ sung. Các dây dẫn bổ sung có thể được làm bằng thép, thép mềm, thép mạ kẽm hoặc đồng. Các dây dẫn bổ sung phải được nối với một số lượng lớn các thanh cốt thép bằng cách buộc hoặc kẹp để tận dụng các khả năng vỏ bảo vệ của cốt thép.

E.4.3.7 Các dây dẫn sét

Các thanh cốt thép của tường hoặc các cột bê tông và khung thép kết cấu có thể được sử dụng như các dây dẫn sét tự nhiên. Một đầu mối ghép phải được trang bị trên mái nhà để thuận lợi cho việc kết nối hệ thống thu lôi, và nếu không móng bê tông cốt thép đang được sử dụng như đầu tiếp đất duy nhất, đầu mối ghép cần được cung cấp để tạo điều kiện kết nối với hệ thống đầu tiếp đất.

...

...

...

Khi liên tục theo chiều dọc của dây dẫn sét tự nhiên, không đảm bảo cung cấp một đường thẳng từ mái nhà xuống đất, phải sử dụng các dây dẫn chuyên dụng bổ sung. Các dây dẫn bổ sung chuyên dụng này phải được buộc hoặc kẹp với cốt thép.

Bất cứ nơi nào có nghi ngờ về đường dây trực tiếp nhất cho dây dẫn sét (tức là đối với các tòa nhà hiện tại) một hệ thống dây dẫn sét bên ngoài cần được bổ sung.

Các Hình E.4 và E.8 hiển thị chi tiết xây dựng các thành phần tự nhiên trong các LPS cho các kết cấu bê tông cốt thép. Xem thêm E.5.4.3.2 về việc sử dụng các thanh của các phần tử bê tông cốt thép là các điện cực móng nối đất.

CHÚ DẪN:

1 phủ kim loại lan can mái nhà

6 mối ghép giữa bản cực mặt trước và khung đỡ

2 mối ghép giữa các bản cực mặt trước và đầu thu sét

7 mối ghép thử nghiệm

...

...

...

8 cốt thép trong bê tông

4 phủ kim loại đoạn mặt trước

9 điện cực đất vòng loại B

5 thanh đẳng thế của LPS nội bộ

10 điện cực đất móng

Một ví dụ áp dụng có thể sử dụng các kích thước như sau a = 5 m    b = 5m    c = 1 m.

CHÚ THÍCH: Đối với các mối ghép giữa các bản cực, xem Hình E.35.

Hình E.8a - Sử dụng một mặt trước phủ kim loại như một hệ thống dây dẫn sét tự nhiên trên một kết cấu bê tông cốt thép

...

...

...

1 khung đứng

2 cố định tường

3 các bộ kết nối

4 khung ngang

Hình E.8b - Kết nối các giá đỡ mặt trước

Hình E.8 - Sử dụng mặt trước kim loại như hệ thống dây dẫn sét tự nhiên và kết nối các giá đỡ mặt trước

Các dây dẫn sét bên trong các cột riêng và các bức tường nên được kết nối với nhau bằng các thanh cốt thép của chúng và phải phù hợp với các điều kiện nguồn điện liên tục theo 4.3.

Các thanh cốt thép của các phần tử bê tông đổ sẵn riêng biệt và các thanh cốt thép của các cột bê tông và tường bê tông phải được nối với các thanh cốt thép của sàn và trần trước khi sàn nhà và trần nhà được đổ bê tông.

Các bộ phận dẫn điện liên tục mở rộng hiện có trong cốt thép của tất cả các bộ phận xây dựng, mà được đổ bê tông tại chỗ, ví dụ, tường, cột, cầu thang và buồng thang máy. Nếu sàn nhà được kết cấu bằng bê tông đổ tại chỗ, thì các dây dẫn sét trong các cột, các tường riêng rẽ cần được kết nối bằng các thanh cốt thép của chúng để đảm bảo phân bố đều dòng sét. Nếu sàn nhà được kết cấu bằng các bộ phận bê tông đổ sẵn, kết nối như vậy thường không có sẵn. Tuy nhiên, với chút ít chi phí bổ sung, thường có thể chuẩn bị các mối ghép và các đầu để nối các thanh cốt thép của các bộ phận bê tông đúc sẵn riêng biệt với các thanh cốt thép của các cột và tường trước khi sàn được đổ bê tông bằng cách chèn các thanh kết nối bổ sung.

...

...

...

Nếu cửa sổ dạng dải liên tục được lắp đặt trên các bức tường bên ngoài của một kết cấu, điều quan trọng là một quyết định được thực hiện để xem liệu kết nối trong những phần bê tông đúc sẵn ở trên và dưới cửa sổ dạng dải liên tục nên được thực hiện bằng phương tiện của các cột hiện có hay chúng phải được kết nối với nhau trong khoảng thời gian nhỏ hơn tương ứng với bước cửa sổ.

Sự kết hợp các bộ phận dẫn điện toàn diện của các bức tường bên ngoài cải thiện màn chắn điện từ cho bên trong của kết cấu. Hình E.9 biểu diễn kết nối các cửa sổ dạng dải liên tục để bao phủ kim loại mặt trước.

CHÚ DẪN:

1 mối ghép giữa một đoạn bản cực mặt trước và cửa sổ dạng dải kim loại

2 bản cực kim loại mặt trước

3 dải kim loại nằm ngang

4 dải kim loại nằm dọc

5 cửa sổ

...

...

...

Nếu các kết cấu thép được sử dụng như các dây dẫn sét, thì mỗi cột thép phải được nối với các thanh cốt thép của móng bê tông bằng các điểm liên kết như thể hiện trong Hình E.7.

CHÚ THÍCH: Để biết thêm thông tin về việc sử dụng cốt thép của tường kết cấu với mục đích màn chắn điện từ, xem IEC 62305-4.

Trong trường hợp các tòa nhà lớn, thấp như hội trường, mái nhà được đỡ không chỉ ở chu vi xây dựng mà còn các cột bên trong. Cột dẫn điện phải được nối với hệ thống đầu thu sét ở nóc và với hệ thống liên kết đẳng thế ở sàn nhà, tạo các dây dẫn sét bên trong, điều này để tránh nguy hiểm đánh lửa bên trong tòa nhà. Tăng nhiễu điện từ xuất hiện ở vùng lân cận dây dẫn sét bên trong như vậy.

Xây dựng xương thép thường sử dụng xà nhà bằng thép được nối với nhau bằng cách bắt vít các mối ghép. Trang bị các bu lông được bắt chặt với lực cần thiết để đạt được độ bền cơ học, tất cả các bộ phận thép bắt vít có thể được coi là kết nối với nhau bằng điện. Lớp sơn mỏng bị thủng do dòng sét khi phóng điện ban đầu do đó tạo thành một cầu dẫn điện.

Kết nối điện có thể được mở rộng bằng cách để lộ bề mặt tiếp xúc của các đầu bu lông, đai ốc bu lông và các đệm. Một cải tiến hơn nữa có thể đạt được bằng cách cung cấp một đường hàn dài xấp xỉ 50mm sau khi hoàn tất việc lắp đặt kết cấu.

Trên các kết cấu hiện tại có các bộ phận dẫn điện mở rộng trong/trên các bức tường bên ngoài, tính liên tục của các bộ phận dẫn điện phải được thiết lập để sử dụng như các dây dẫn sét. Kỹ thuật này cũng được đề nghị khi có yêu cầu cao về các khía cạnh văn hóa của thiết kế kiến trúc phải được duy trì bên cạnh các nhu cầu bảo vệ chống LEMP.

Các thanh đẳng thế được kết nối cũng cần được cung cấp. Mỗi thanh đẳng thế nên được nối đến các bộ phận dẫn điện trong các bức tường bên ngoài và dưới sàn nhà. Điều này có thể đã được cung cấp bằng các thanh cốt thép ngang ở mặt đất và mỗi mặt sàn tiếp theo.

Nếu có thể, cung cấp một kết nối với cốt thép trong sàn nhà hoặc trên tường. Kết nối phải được thực hiện với ít nhất ba thanh cốt thép.

E.4.3.8 Đẳng thế

...

...

...

Sắp xếp này phải được ưu tiên do độ tin cậy lớn hơn, đặc biệt ở những nơi có cường độ dòng điện nhiễu chưa được biết.