Giải pháp chống sét cho thiết bị điện tử theo tiêu chuẩn TCVN 9888:2013

LỜI CAM ĐOAN

TÓM TẮT LUẬN VĂN

ABSTRACT OF THESIS

MỤC LỤC

MỤC LỤC CÁC HÌNH

MỤC LỤC CÁC BẢNG

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1. Các nghiên cứu trong và ngoài nước

1.1.1. Nghiên cứu ngoài nước [1-11]

1.1.2. Nghiên cứu trong nước [12-17]

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu và giới hạn đề tài

1.4. Phương pháp nghiên cứu

1.5. Điểm mới của luận văn

1.6. Giá trị thực tiễn của luận văn

2. CHƯƠNG 2: BIỆN PHÁP BẢO VỆ CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN CHỐNG XUNG SÉT ĐIỆN TỪ

2.1. Giới thiệu tiêu chuẩn TCVN 9888-4:2013

2.2. Hệ thống bảo vệ chống xung sét điện từ. Thiết kế SPM

2.3. Các vùng bảo vệ chống sét (LPZ). Các vùng bên ngoài

2.4. Các vùng bên trong (được bảo vệ chống lại sét đánh trực tiếp)

2.5. Trường từ bên trong LPZ

2.6. Màn chắn không gian dạng lưới của LPZ 1 trong trường hợp sét đánh trực tiếp

2.7. Màn chắn không gian dạng lưới của LPZ 1 trong trường hợp sét đánh gần

2.8. Màn chắn không gian dạng lưới cho LPZ 2 và cao hơn

2.9. Nối đất và liên kết

2.10. Hệ thống đầu tiếp đất

2.11. Mạng liên kết

2.12. Liên kết tại biên của LPZ

2.13. Vật liệu và kích thước của các bộ phận liên kết

2.14. Định tuyến và che chắn đường dây

3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÁY PHÁT XUNG TIÊU CHUẨN VÀ SPD TRONG MẠNG HẠ ÁP

3.1. Vùng bảo vệ theo tiêu chuẩn IEEE 587 và IEC 1024

3.2. Mô hình máy phát xung tiêu chuẩn

3.3. Mô hình SPD

3.3.1. Mô hình khe phóng điện (Spark Gap)

3.3.2. Mô hình MOV

3.3.3. Sơ đồ khối quan hệ dòng-áp của MOV

3.3.4. Xây dựng mô hình MOV trong Matlab

3.3.5. Kiểm tra độ chính xác của mô hình MOV

4. CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN VÀ LẮP ĐẶT SPD PHỐI HỢP

4.1. Lựa chọn SPD

4.2. Phối hợp các SPD

4.2.1. Kiểu phối hợp I

4.2.2. Kiểu phối hợp II

4.2.3. Kiểu phối hợp III

4.3. Đánh giá hiệu quả bảo vệ của các kiểu phối hợp SPD

4.3.1. Mô phỏng phối hợp SPD theo phương pháp biến đổi I

4.3.2. Mô phỏng phối hợp SPD theo phương pháp biến đổi II

4.3.3. Mô phỏng phối hợp SPD theo phương pháp biến đổi III

4.3.4. So sánh hiệu quả bảo vệ của các kiểu phối hợp bảo vệ I, II và III

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN

5.1. Hướng nghiên cứu phát triển

I. Giới thiệu

Luận văn "Giải pháp chống sét cho thiết bị điện tử theo tiêu chuẩn TCVN 9888:2013" tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp bảo vệ thiết bị điện tử khỏi các tác động của sét. Chống sét là một vấn đề quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật điện, đặc biệt là trong bối cảnh ngày càng nhiều thiết bị điện tử được sử dụng trong các công trình xây dựng. Tiêu chuẩn TCVN 9888:2013 cung cấp các hướng dẫn cụ thể về thiết kế và lắp đặt hệ thống bảo vệ chống sét, nhằm đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện tử. Luận văn này không chỉ đề cập đến lý thuyết mà còn đưa ra các phương pháp thực tiễn để áp dụng trong việc bảo vệ thiết bị điện tử khỏi các xung điện từ do sét gây ra.

1.1. Tầm quan trọng của việc chống sét

Việc bảo vệ thiết bị điện tử khỏi các tác động của sét là rất cần thiết, đặc biệt trong các khu vực có nguy cơ cao. Sét có thể gây ra hư hỏng nghiêm trọng cho các thiết bị điện tử, dẫn đến thiệt hại về kinh tế và an toàn. Các giải pháp bảo vệ như lắp đặt hệ thống chống sét hiệu quả sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và bảo vệ các thiết bị quan trọng. Hệ thống này cần được thiết kế và lắp đặt theo các tiêu chuẩn hiện hành, như TCVN 9888:2013, để đảm bảo tính hiệu quả và an toàn tối đa.

II. Các giải pháp bảo vệ chống sét

Luận văn trình bày các giải pháp bảo vệ khác nhau cho thiết bị điện tử, bao gồm việc sử dụng các thiết bị bảo vệ như SPD (Surge Protective Device). Các giải pháp này được phân loại thành nhiều cấp độ khác nhau, từ bảo vệ đơn giản đến các hệ thống phức tạp hơn. Việc lựa chọn giải pháp phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vị trí lắp đặt, loại thiết bị và mức độ rủi ro. Các phương pháp này không chỉ giúp bảo vệ thiết bị mà còn đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống điện. Hệ thống chống sét cần được thiết kế sao cho có thể hoạt động hiệu quả trong mọi điều kiện thời tiết.

2.1. Thiết kế hệ thống chống sét

Thiết kế hệ thống chống sét cần tuân thủ các tiêu chuẩn như TCVN 9888:2013 và các quy định liên quan. Hệ thống này bao gồm các thành phần như cột thu lôi, dây tiếp đất và các thiết bị bảo vệ. Việc lắp đặt đúng cách sẽ giúp giảm thiểu rủi ro từ các xung điện do sét gây ra. Các thiết bị bảo vệ như SPD cần được lựa chọn dựa trên các tiêu chí kỹ thuật cụ thể, đảm bảo khả năng hoạt động hiệu quả trong các tình huống khác nhau. Hệ thống cũng cần được kiểm tra định kỳ để đảm bảo tính hiệu quả và an toàn.

III. Đánh giá hiệu quả của các giải pháp

Đánh giá hiệu quả của các giải pháp chống sét là một phần quan trọng trong nghiên cứu này. Các phương pháp đánh giá bao gồm việc kiểm tra khả năng bảo vệ của các thiết bị SPD trong các tình huống thực tế. Kết quả cho thấy rằng việc sử dụng các thiết bị bảo vệ đúng cách có thể giảm thiểu đáng kể thiệt hại do sét gây ra. Ngoài ra, việc áp dụng các tiêu chuẩn như TCVN 9888:2013 cũng giúp nâng cao hiệu quả bảo vệ. Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy rằng các hệ thống được thiết kế theo tiêu chuẩn này có khả năng chống lại các xung điện mạnh mẽ, bảo vệ an toàn cho thiết bị điện tử.

3.1. Phân tích rủi ro

Phân tích rủi ro là một phần không thể thiếu trong việc đánh giá hiệu quả của các giải pháp chống sét. Việc xác định các yếu tố rủi ro giúp các kỹ sư thiết kế hệ thống bảo vệ phù hợp. Các yếu tố như vị trí địa lý, loại hình công trình và mức độ sử dụng thiết bị điện tử đều ảnh hưởng đến khả năng xảy ra sự cố do sét. Các phương pháp phân tích rủi ro hiện nay bao gồm việc sử dụng mô hình toán học và các phần mềm mô phỏng để dự đoán khả năng xảy ra sự cố và mức độ thiệt hại có thể xảy ra.

Nghiên cứu giải pháp chống sét cho thiết bị điện tử theo tiêu chuẩn TCVN 9888:2013