Cắt Sét

Phân biệt giữa thiết bị cắt sét (thiết bị chống tăng điện áp – surge diverters) và thiết bị lọc sét (surge filters):

Bài viết này nêu ra chi tiết sự khác nhau giữa các bộ lọc sét (surge filters) và bộ cắt sét (surge diverters)  đối với việc bảo vệ chống sét gây ra trên đường nguồn điện. Sét đánh thường gây ra sự tăng vọt của điện thế lên vài nghìn Vôn trên đường nguồn điện. Sự tăng vọt tức thời này có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho các thiết bị điện tử. Thiết bị chống sét trên nguồn được thiết kế để kìm hãm sự điện áp tăng đến một giá trị mà tại đó các thiết bị điện tử có thể chịu đựng một cách an toàn. Giá trị này được gọi là “ điện áp cho qua” hoặc “ điện áp kẹp bảo vệ” . Điện áp cho phép thông qua là thước đo quan trọng nhất về hiệu quả của một thiết bị chống sét trên nguồn. Rõ ràng là, điện áp thông qua càng thấp thì các thiết bị kết nối sẽ có cơ hội sống sót cao hơn sau mỗi lần sét đánh.

Tiêu chuẩn của Úc và quốc tế cung cấp cho chúng ta các thủ tục thử nghiệm tiêu chuẩn để đo điện áp cho qua. Các thử nghiệm phổ biến nhất là 8/20us 3kA, 6KV 1.2/50us kết hợp kiểm tra sóng. Thí nghiệm này là sự kết hợp của việc đo điện áp và thời gian tăng vọt của điện áp khi đi vào thiết bị bảo vệ và đo kết quả điện áp trên các thiết bị đầu của thiết bị bảo vệ. Và cho thấy rằng thiết bị lọc sét có điện áp cho qua thấp hơn nhiều so với thiết bị cắt sét.

Để lọc hoặc chuyển?

Thiết bị cắt sét được kết nối song song với nguồn điện (phía dưới CB). Nó bao gồm các thành phần kìm hãm sự tăng vọt tức thời của điện áp là Varistors oxit kim loại (MOVs) và khí hãm. Nó làm việc bằng cách chuyển hướng năng lượng tăng vọt xuống đất. Một điển hình cho hoạt động của thiết bị cắt sét – điện áp qua dạng sóng cho một diverter tăng được thể hiện trong hình dưới đây:

Hình tiêu biểu cho- điện áp thông qua của một thiết bị cắt sét                                            (thời gian là µs)

Điện áp cho phép thông qua hiển thị ở đây chỉ là dưới 900V. Trong khi điều này là đủ thấp để bảo vệ hầu hết các thiết bị, với thiết bị điện tử nhạy cảm hơn vẫn sẽ bị hư hỏng do sự tăng vọt của cường độ này. Thiết bị cắt (Diverters Surge) có sử dụng các thành phần khác như Silicon Avalanche Diode (SADs) có thể có điện áp cho qua thấp hơn (trong khoảng 600V), tuy nhiên các thiết bị này sẽ rất đắt đỏ, độ tin cậy và thời gian sống ngắn.

Bộ lọc sét

Bộ lọc sét được mắc nối tiếp với nguồn điện. Nó sử dụng ba giai đoạn bảo vệ bao gồm: cắt sét – chống tăng điện áp – ở đầu vào và đầu ra, và bộ lọc chậm LC ở giữa. Các bộ lọc chậm không chỉ ngăn chặn điện áp tăng tức thời, mà còn cung cấp một số bộ lọc chống tiếng ồn. Trong trường hợp sét đánh, phần lớn năng lượng tăng vọt sẽ chuyển hướng xuống mặt đất bởi thiết bị cắt sét giai đoạn 1. Kết quả là, điện áp tại các đầu vào thiết bi cắt sét giai đoạn 2 sẽ giảm đi đáng kể.

Cấu hình bộ lọc sét.

Bộ lọc chậm LC có trở kháng cao và do đó làm suy giảm nhanh chóng khi dòng điện áp cao đi qua nó. Và bộ lọc ở giai đoạn 3 sẽ giải quyết dòng xung sét nhỏ còn lại từ đầu ra của bộ lọc chậm LC. Giá trị điển hình của điện áp thông qua cho giai đoạn 1 sẽ là 900V và 600V qua giai đoạn 2. Điều này có nghĩa là điện áp cho là 300V (900-600 = 300) tại đầu ra của bộ lọc chậm. Một điện áp cho qua thấp sẽ bảo vệ các thiết bị điện tử nhạy cảm nhất.

Một điển hình điện áp cho qua dạng sóng của một bộ lọc sét được thể hiện trong hình dưới đây: