Cột chống sét hay cột thu lôi là gì? Hiện nay trong các hệ thống bảo vệ an toàn cho con người và những công trình trước những rủi ro về thiên tai thì loại cột này là một trong những thiết bị không thể thiếu. Vậy công dụng cũng như cấu tạo của cột thu lôi là gì? Cùng Mogi mời bạn đọc cùng tham khảo thông qua bài viết ngay sau đây đây.
Cột thu lôi là gì?
Cột thu lôi được làm kim loại cao cấp và là thiết bị quan trọng để bảo vệ tòa nhà khỏi sét đánh. Cột này luôn được đặt ở vị trí cao nhất của tòa nhà và sẽ được kết nối trực tiếp với hệ thống dẫn điện thông qua điện cực để chuyển hướng điện tích sét xuống mặt đất.
>>>Xem thêm: Thiết Kế Phòng Làm Việc Tại Nhà Thế Nào Để Vừa Tập Trung Vừa Truyền Cảm Hứng
Tác dụng của cột thu lôi
Sau khi đã hiểu về khái niệm cột thu lôi là gì thì ở phần tiếp theo, Mogi sẽ chia sẻ thêm cho bạn cột thu lôi có tác dụng gì hay nói một cách đơn giản hơn cột thu lôi để làm gì.
Khi sét đánh xuống các công trình xây dựng thì cột thu lôi chịu trực tiếp tác động của sét, ngăn chặn sự xâm nhập vào bên trong tòa nhà. Thông qua hệ thống dây dẫn, dòng điện từ sét sẽ được truyền xuống mặt đất, tránh đi qua tòa nhà. Điều này giúp bảo vệ của cải, tài sản bên trong và thậm chí là tính mạng của con người trước những rủi ro về thiên tai (sét đánh) và giật điện dẫn đến cháy nổ và hỏa hoạn.
Cấu tạo của cột thu lôi
Sau đây, Mogi sẽ mách cho bạn đọc về cấu tạo chính của cột thu lôi là gì hay cột thu lôi làm bằng gì để từ đó bạn sẽ hiểu được sơ lược về nguyên lý, cách thức hoạt động của loại cột vô cùng hữu dụng này.
Đầu kim thu lôi
Đầu kim thu lôi (KTL) hoặc kim chống sét thường có hình dạng linh hoạt, tuy nhiên phần trên cùng của nó được làm nhọn hướng lên, tạo thành một điểm thu hút. Điểm này được vuốt nhọn để tăng khả năng thu hút dòng điện tích từ sét đánh vào đó.
Chất liệu thông thường sử dụng cho đầu kim thu lôi là kim loại nặng, vì kim loại có khả năng dẫn điện tốt, giúp dòng điện tích dễ dàng truyền qua.
Dây thoát / Dây dẫn
Dây thoát có chức năng truyền dẫn dòng điện tích từ đầu kim thu lôi xuống hệ thống tiếp địa đã được kết nối. Chất liệu của dây thoát thường là kim loại như đồng, thép mạ kẽm hoặc nhôm. Trong số này, đồng được coi là chất liệu tốt nhất vì nó có khả năng dẫn điện tốt và rất khó bị ăn mòn.
Có nhiều loại dây thoát khác nhau được sử dụng, có thể dùng dây kim loại, dây cáp điện hoặc có thể sử dụng ngay cả thanh kim loại tùy vào thiết kế của công trình. Tuy nhiên, cáp điện (cụ thể là cáp đồng xoắn) với tiết diện mặt cắt tối thiểu 50mm2 theo tiêu chuẩn là loại phổ biến nhất được sử dụng.
Hệ thống tiếp đất
Hệ thống tiếp địa là một tập hợp gồm nhiều bộ phận kim loại dẫn điện được thiết kế liên kết với nhau và được chôn ngầm trong đất. Mục đích của hệ thống tiếp địa là cung cấp một đường dẫn an toàn để thu nhận và phân tán dòng điện từ đầu kim thu lôi vào môi trường đất.
Cấu trúc cơ bản của một hệ thống tiếp địa bao gồm:
- Điện cực tiếp đất: Đây có thể là các cọc, thanh, lưới, ống hoặc các cấu trúc khác được đặt trong đất để tạo ra điểm tiếp xúc với môi trường đất
- Dây kết nối: Các dây được sử dụng để kết nối các điện cực với nhau và tạo thành một mạng lưới tiếp địa liên kết
- Bộ phận kết nối: Đây là các phụ kiện như kẹp, ốc siết, mối hàn kim loại, được sử dụng để kết nối và gắn chặt các điện cực và dây liên kết với nhau
- Hộp liên kết và đo kiểm tra điện trở: Hộp liên kết được sử dụng để tạo một điểm tập trung để kết nối và kiểm tra điện trở của hệ thống tiếp địa
- Hợp chất giảm điện trở đất: Có thể sử dụng các hợp chất giảm điện trở như hợp chất chống đông đất hoặc hợp chất hóa học khác để cải thiện hiệu suất tiếp địa bằng cách giảm điện trở đất
Nguyên lý hoạt động
Vậy nguyên lý hoạt động chính của cột thu lôi là gì? Mogi sẽ giới thiệu cho bạn ngay sau đây:
Các đầu kim thu lôi được gắn trên cột có cấu trúc hình đầu nhọn. Với diện tích nhỏ của đầu nhọn, mật độ điện tích trên đó sẽ rất cao. Do đó, dưới tác động của lực hút từ trường điện, các điện tích sẽ dễ dàng bị thu hút và tạo thành các tia tiên đạo hướng lên nhanh chóng hơn.
Vì vị trí đặt các đầu kim cao hơn so với các yếu tố khác trong công trình nên các tia tiên đạo sẽ hình thành sớm và cao hơn. Điều này tăng khả năng chúng sẽ gặp các tia tiên đạo hướng xuống trước (so với các tia khác trong vùng).
Kết quả là các tia tiên đạo này sẽ “chiếm ưu thế” trong việc hình thành đường dẫn điện để đi xuống đầu kim sớm hơn so với các điểm khác xung quanh. Sau khi bị sét đánh trúng, cột thu lôi sẽ dẫn dòng điện xuống hệ thống tiếp địa thông qua đường dây kết nối. Điều này sẽ làm trung hòa và phân tán các điện tích đó vào mặt đất một cách an toàn.
>>>Xem thêm: Tổng Hợp Những Mẫu Thiết Kế Phòng Đọc Sách Đẹp, Sáng Tạo Tại Nhà
Phân loại hệ thống cột thu lôi
Và sau đây, Mogi sẽ phân biệt cho bạn đọc dễ dàng biết được hệ thống cột thu lôi bao gồm có bao nhiêu loại và mục đích cho từng loại cột này. Mời bạn đọc tiếp tục theo dõi.
Cột thu lôi chủ động
Đây là một loại cột thu lôi được thiết kế và hoạt động theo nguyên lý tạo ra tia điện một cách chủ động để thu hút sét. Cột thu lôi chủ động sử dụng các công nghệ đặc biệt nhằm tạo ra điều kiện thuận lợi để tia sét tấn công vào, từ đó giảm nguy cơ sét đánh vào các cấu trúc khác trong công trình.
Cột thu lôi này được sử dụng trong các công trình có yêu cầu cao về bảo vệ chống sét như nhà cao tầng, nhà máy, sân bay,… Việc sử dụng cột thu lôi chủ động giúp giảm thiểu nguy cơ gây hư hỏng và thiệt hại do sét và tăng cường an toàn cho công trình và người sử dụng.
Cột thu lôi thụ động
Cột thu lôi thụ động là một loại cột thu lôi được thiết kế để tự nhiên thu hút sét thông qua nguyên lý hoạt động của sét đó là đánh vào nơi cao nhất.
Cột thu lôi thụ động thường được lựa chọn cho các công trình có quy mô nhỏ, nhà dân dụng hay các khu vực không yêu cầu mức độ bảo vệ chống sét cao. Cột thu lôi thụ động không đòi hỏi sự can thiệp hoặc hoạt động chủ động từ người sử dụng và phụ thuộc hoàn toàn vào nguyên lý tự nhiên.
Cột thu lôi cho nhà dân
Cột thu lôi dùng cho nhà dân là một hệ thống bảo vệ chống sét được thiết kế dành riêng cho các ngôi nhà cụ thể. Bao gồm một cột thu lôi chủ động và các thành phần liên quan như dây dẫn sét, hệ thống tiếp địa và bộ đếm sét (tuỳ chọn). Mục đích chính của cột thu lôi cho nhà dân là bảo vệ ngôi nhà và các thiết bị điện, giảm thiểu nguy cơ cháy nổ và hư hỏng, chập điện do sét đánh.
Việc lắp đặt cột thu lôi cho nhà dân nên được thực hiện bởi các chuyên gia có kinh nghiệm trong lĩnh vực bảo vệ chống sét. Họ sẽ xác định vị trí lý tưởng để đặt cột thu lôi, thiết kế hệ thống dây dẫn sét và hệ thống tiếp địa phù hợp với ngôi nhà.
Cột thu lôi cho trạm biến áp 1.000V
Cột thu lôi cho trạm biến áp 1.000V là một hệ thống bảo vệ chống sét được thiết kế đặc biệt cho trạm biến áp hoạt động với điện áp 1.000V. Trạm biến áp là một cơ sở điện nơi năng lượng điện được chuyển đổi từ mức điện áp cao (thường từ nguồn điện trung áp) sang mức điện áp thấp (để cung cấp điện cho các thiết bị tiêu dùng).
Mục đích chính của hệ thống này là bảo vệ trạm biến áp khỏi tác động của sét, giảm thiểu nguy cơ cháy nổ, hư hỏng và mất điện.
Cột thu lôi cho lưới điện hạ thế
Cột thu lôi cho lưới điện hạ thế là một phần trong hệ thống bảo vệ chống sét của lưới điện hạ thế. Lưới điện hạ thế là hệ thống điện cung cấp điện cho các khu vực dân cư, nhà ở, công nghiệp và thương mại với điện áp thấp, thường là dưới 1000V.
Mục đích chính đó là thu hút tia sét và định tuyến dòng sét an toàn qua hệ thống dây dẫn sét và tiếp địa xuống đất.
>>>Xem thêm: Giằng Tường Là Gì? Khi Nào Cần Giằng Tường? Cách Giằng Tường Chuẩn Nhất
Hướng dẫn thi công cột thu lôi đơn giản
Ở phần cuối cùng, sau khi đã nắm rõ về khái niệm cột thu lôi là gì cũng như công dụng của loại cột này thì Mogi sẽ nói về việc làm sao để có thể thi công cột thu lôi đơn giản và cụ thể hơn đó là chia sẻ 11 bước cho ngôi nhà của bạn sở hữu một cột thu sét để bảo vệ tài sản, của cải và các thành viên trong gia đình trước một trong những thiên tai vô cùng nguy hiểm của tự nhiên.
Bước 1: Xác định vị trí để đặt cọc tiếp địa bằng cách kiểm tra chất lượng đất tại khu vực đóng cọc.
Bước 2: Làm giấy phép để nhận được sự cho phép thực hiện công trình từ cơ quan có thẩm quyền (như ủy ban nhân dân và các bộ quản lý) về các hoạt động liên quan đến việc khoan giếng tiếp đất. Vì khi khoan đất, đào rãnh thì đôi khi sẽ ảnh hưởng đến các công trình ngầm có sẵn trong lòng đất như cáp ngầm, hệ thống đường ống nước,…
Bước 3: Sau khi bạn đã được sự chấp thuận về việc khoan đất và đào rãnh thì theo các chuyên gia về xây dựng cho rằng nên đào rãnh có thông số như sau:
- Về độ sâu: Tối thiểu từ 600mm đến 800mm
- Về độ rộng: Rơi vào 350mm đến 500mm
Còn nếu đất đang có điện trở suất đất cao hoặc diện tích nhỏ thì đào giếng là cách tốt nhất. Thông số của giếng được kiến nghị là:
- Đường kính của giếng: Khoảng 45 -70m
- Độ sâu cần thiết: Nên ở tầm 15 – 35m
Bước 4: Việc cần làm lúc này là bắt đầu đóng cọc tiếp đất. Một điều cần phải biết đó là khoảng cách của các cọc nên bằng 2 lần độ dài của cọc. Ngoài ra trước khi đóng cọc thì phải đảm bảo cọc đã được kiểm định chuẩn các tiêu chí như:
- Được “áo” một lớp hóa chất có chức năng làm giảm điện trở suất
- Bên cạnh đó được xịt thêm các loại hóa chất hút ẩm chuyên biệt bao quanh điện cực từ đó mới có thể tăng bề mặt tiếp xúc của đất và điện cực
Bước 5: Lắp đặt thêm dây dẫn sét. Dùng các loại dây cáp đồng dạng trần hoặc cáp đồng dạng bọc đều được. Thiết kế dây dẫn theo quy tắc: Rải dọc theo rãnh đã đào trước đó và sau thì liên kết cọc và dây bằng các mối hàn
Đối với tình huống đào giếng thì cọc nên được liên kết trực tiếp với cáp rồi mới thả xuống khu vực sâu nhất của giếng
Bước 6: Trang bị thêm hố kiểm tra về điện trở suất trong đất tại các vị trí đang có cọc trung tâm. Khuyến nghị thêm từ các chuyên gia đó là mặt hố cần ngang giống với mặt đất và thêm vào đó nên kiểm tra các mối hàn đã đảm bảo chưa hay còn hở
Bước 7: Sử dụng xẻng để lấp lại đất vào khu vực hố, rãnh và nén cho thật chặt
Bước 8: Xây thêm trụ đỡ cho kim thu sét theo bản vẽ chuẩn cho việc thi công hệ thống chống sét đã đề ra
Bước 9: Liên kết giữa kim thu sét cùng với dân dẫn sét. Lưu ý rằng nên luồn dây trong ống cách điện xuyên suốt đến bãi tiếp đất
Bước 10: Thiết lập bộ đếm sét (nếu cần thiết)
Bước 11: Ở bước sau cùng, bạn tiến hành đo đạc thêm một lần cuối để xác định điện trở tiếp đất của hệ thống đo về thông mạch dây dẫn sét
Lời kết
Qua bài viết này, Mogi đã chia sẻ cho bạn đọc những thông tin vô cùng hữu ích liên quan đến chủ đề cột thu lôi là gì hay nhiều nơi còn gọi là cột thu sét. Hy vọng bạn đọc đã có thêm cho mình một kiến thức mới về những sự vật, hiện tượng trong cuộc sống và đừng quên truy cập ngay vào trang Mogi.vn để tìm kiếm và theo dõi những bài viết mới với đa dạng chủ đề khác nhau như mẹo vặt, giá nhà đất, thông tin bất động sản,…
>>>Xem thêm:
- Khám Phá Kích Thước Gara Ô Tô Tiêu Chuẩn Và Cách Áp Dụng Cho Từng Loại Xe
- Thiết Kế Hồ Bơi Gia Đình Đúng Chuẩn Kỹ Thuật Với Chi Phí Phải Chăng
