Lựa chọn thiết bị chống sét lan truyền hiệu quả

Trong thực tế, sự không ổn định hệ thống điện gây ra bởi các yếu tố bên ngoài bị ảnh hưởng khoảng 20% như: sét đánh trên đường dây điện lực, các sự cố về điện, các thao tác đóng cắt hệ thống nguồn có tải lớn,…. Phần lớn khoảng 80% còn lại các xung thoáng qua (transients) được tạo ra bên trong hệ thống gần như tất cả đều có cường độ thấp và đều lan truyền trên toàn bộ hệ thống điện. Các xung transients gây ra bởi các tải như thang máy, máy bơm, động cơ, máy điều hòa, máy nén khí, động cơ bơm tăng áp, máy photocopy,… và các thao tác đóng cắt các tải công suất lớn. Nếu không có một bộ lọc tốt, những transients này sẽ ảnh hưởng xấu đến thiết bị điện tử bởi vì hầu hết các các xung thoáng qua sẽ ở dưới điểm phát hiện của các diodes và MOVs (metal oxide varistors) là các thành phần chính được sử dụng trong các bộ TVSS (Transient Voltage Surge Suppressor)/ SPD (Surge Protection Devices) trên thị trường hiện nay. Hầu hết các các xung thoáng qua chúng ta thường thấy bên trong hệ thống dao động từ 200 đến 900 volt, và phổ biến là trong khoảng 200 đến 400 volt. Đây là ảnh hưởng tích lũy của những transients được tạo ra trong nội bộ để làm suy giảm và rút ngắn tuổi thọ của thiết bị điện tử. Và những loại transients này cũng có thể gây ra sự cố trong PLC và các thiết bị điện tử khác. Vì thế để bảo vệ các thiết bị điện, thiết bị điện tử nhạy cảm nhất (như Server, PLC hoặc các thiết bị điều khiển bên trong nhà máy) các bộ TVSS/SPD cần phải có bộ lọc xung điện tốt và hiệu quả.

Vì thế muốn có giải pháp bảo vệ chống sét lan truyền hiệu quả, chúng ta cần lắp thiết bị SPD/TVSS nhiều cấp để ngừa rủi ro do xung sét lớn bên ngoài vào và quan trọng nhất phải giải quyết được các xung Ring Wave có rất nhiều bên trong hệ thống điện. Đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, an toàn và giúp gia tăng tuổi thọ các thiết bị trong hệ thống.

Các thiết bị chống sét lan truyền phải được lắp đặt trên tất cả các đường nguồn cung cấp điện tại mạng điện cần bảo vệ. Thiết bị chống sét lan truyền phải được trang bị nhiều cấp (ít nhất là 2 cấp: Sơ cấp và thứ cấp). Cấp thứ nhất (Sơ cấp): nhằm mục đích triệt tiêu phần lớn năng lượng sét lan truyền xuống đất và cắt giảm biên độ xung sét. Cấp thứ hai (thứ cấp): nhằm mục đích tiếp tục cắt giảm biên độ xung sét còn xót lại sau cấp thứ nhất và các xung đột biến điện do nội bộ trong hệ thống sinh ra.

Một số loại thiết bị chống sét lan truyền hiện nay trên thế giới:

• Thiết bị chống sét không có bộ lọc (dạng DIN rail): Công nghệ Spark Gap; Metal Oxide Varistors (MOV); Transient Discriminating (TD),….
• Thiết bị chống sét có bộ lọc RFI/EMI là các tụ điện
• Thiết bị chống sét có bộ lọc thông thấp LC gồm cuộn cảm và tụ điện được lắp nối tiếp qua cuộn cảm
• Thiết bị chống sét có bộ lọc RFI/EMI và bộ lọc sét Enhanced Transient Filter (ETF) gồm các tụ điện và linh kiện chống sét

Chống sét lan truyền theo đường cấp nguồn AC: Thiết bị cắt lọc sét cho cả sơ cấp và thứ cấp (Categories C, B and A)

Thiết bị chống sét sơ cấp (Bảo vệ cấp 1):

• Loại: Type 1
• Dòng sét tối đa, Imax: từ 100kA/mode đến 200kA/mode.
• Bảo vệ tất cả các mode (All mode: L-N, L-L, L-G, N-G)
• Thời gian đáp ứng, tA: < 1 nanosecond
• Làm việc liên tục trên lưới và không bị cô lập ra khỏi mạng điện khi xuất hiện quá áp tạm thời.
• Cần hoặc không cần thiết bị có bộ lọc sét.
• Có tuổi thọ cao
• Mức điện áp bảo vệ/ điện áp thông qua thấp.

Thiết bị chống sét thứ cấp (Bảo vệ cấp 2):

• Loại: Type 1 hoặc Type 2
• Dòng sét tối đa, Imax: từ 50kA/mode đến 150kA/mode
• Bảo vệ tất cả các mode (All mode: L-N, L-L, L-G, N-G)
• Thời gian đáp ứng, tA: < 1 nanosecond
• Làm việc liên tục trên lưới và không bị cô lập ra khỏi mạng điện khi xuất hiện quá áp tạm thời.
• Chọn thiết bị cần phải có bộ lọc sét để lọc được xung sét và quá áp.
• Có tuổi thọ cao
• Thiết bị lọc sét phải đáp ứng được dạng sóng sine chuẩn cho hệ thống điện
• Mức điện áp bảo vệ/ điện áp thông thấp (thông số này rất cần thiết để bảo vệ các thiết bị điện, điện tử, thiết bị nhạy cảm… không bị hư hỏng).

Thiết bị chống sét thứ cấp (Bảo vệ cấp 3):

• Loại: Type 1, Type 2 hoặc Type 3
• Dòng sét tối đa, Imax: từ 50kA/mode đến 80kA/mode
• Bảo vệ tất cả các mode (All mode: L-N, L-L, L-G, N-G)
• Thời gian đáp ứng, tA: < 1 nanosecond
• Làm việc liên tục trên lưới và không bị cô lập ra khỏi mạng điện khi xuất hiện quá áp tạm thời.
• Chọn thiết bị cần phải có bộ lọc sét để lọc được xung sét và quá áp.
• Có tuổi thọ cao
• Thiết bị lọc sét phải đáp ứng được dạng sóng sine chuẩn cho hệ thống điện
• Mức điện áp bảo vệ/ điện áp thông thấp (thông số này rất cần thiết để bảo vệ các thiết bị điện, điện tử, thiết bị nhạy cảm… không bị hư hỏng).

KẾT LUẬN: Các thiết bị chống sét lan truyền nói chung hiện nay trên thế giới dù là hãng sản xuất hay công nghệ nào mục đích chung của chúng là làm giảm biên độ điện áp do xung sét và quá áp tạm thời tạo ra. Có rất nhiều thông số kỹ thuật được đề cập đến trong thiết bị chống sét lan truyền nhưng quan trọng nhất vẫn là thông số Mức điện áp bảo vệ/ điện áp thông qua nếu thiết bị có thông số này càng nhỏ thì tính năng bảo vệ các thiết bị phía sau càng tốt. Vì thế việc lựa chọn đúng thiết bị là việc rất cần thiết để bảo vệ hệ thống của bạn