CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN – YÊU CẦU BẮT BUỘC TRONG NHÀ MÁY CÓ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
Trong nhà máy hiện đại, hệ thống điều khiển tự động đóng vai trò trung tâm trong việc vận hành dây chuyền sản xuất, giám sát thiết bị, điều phối năng lượng và đảm bảo chất lượng. Tuy nhiên, song song với sự tiện lợi và tối ưu hóa, các thiết bị này lại vô cùng nhạy cảm với xung điện áp cao, đặc biệt là xung sét lan truyền.
Sét lan truyền (surge) không đánh trực tiếp vào công trình nhưng truyền qua đường dây điện, tín hiệu, mạng truyền thông, gây hư hỏng nghiêm trọng tới các thiết bị điện tử. Do đó, lắp đặt hệ thống chống sét lan truyền (SPD) không chỉ là giải pháp bảo vệ, mà đã trở thành yêu cầu kỹ thuật bắt buộc trong các nhà máy ứng dụng tự động hóa.
1. Sét lan truyền là gì?
1.1. Khái niệm
Sét lan truyền là hiện tượng tăng đột biến điện áp trong hệ thống điện do ảnh hưởng của sét đánh (trực tiếp hoặc gián tiếp), hoặc do thao tác đóng ngắt thiết bị công suất lớn.
Xung sét lan truyền có thể:
-
Di chuyển với tốc độ vài chục km/giây.
-
Gây tăng áp lên đến 6 – 10 kV trong vài micro giây.
-
Gây phóng điện trong mạch điều khiển điện tử, làm hỏng IC, module điều khiển.
1.2. Phân biệt với sét trực tiếp
|
Yếu tố |
Sét trực tiếp |
Sét lan truyền |
|---|---|---|
|
Vị trí tác động |
Đánh vào kim thu, mái, cột |
Theo đường dây dẫn điện – tín hiệu |
|
Thời gian tác động |
Micro giây – mili giây |
Micro giây – mili giây |
|
Thiệt hại thường gặp |
Phá hủy cấu trúc, cháy nổ |
Hỏng thiết bị điện tử, rối loạn hệ thống điều khiển |
2. Vì sao cần chống sét lan truyền trong nhà máy có điều khiển tự động?
2.1. Thiết bị điều khiển cực kỳ nhạy cảm với xung điện
Các hệ thống như:
-
PLC (Programmable Logic Controller)
-
HMI (Human-Machine Interface)
-
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)
-
Biến tần (Inverter)
-
Cảm biến (Sensor), mô-đun tín hiệu số/analog
đều sử dụng điện áp điều khiển thấp (5V – 24VDC), dễ bị phá hủy bởi xung tăng áp chỉ vài kV.
2.2. Mạng lưới dây tín hiệu trải dài trong nhà máy
Hệ thống điều khiển thường nối các thiết bị cách xa nhau, làm tăng khả năng nhiễu và lan truyền xung sét. Ngoài ra, các dây này thường đi cùng máng cáp hoặc ống luồn điện lực – tăng nguy cơ cảm ứng sét gián tiếp.
2.3. Ảnh hưởng sản xuất và chi phí khắc phục rất lớn
-
Một sự cố nhỏ ở module PLC cũng có thể khiến cả dây chuyền sản xuất dừng hoạt động.
-
Chi phí thay thế linh kiện, reset hệ thống SCADA, hiệu chuẩn lại sensor – vượt xa chi phí lắp đặt SPD ban đầu.
-
Các doanh nghiệp xuất khẩu còn đối mặt nguy cơ vi phạm ISO 9001 hoặc GMP do mất dữ liệu điều khiển.
3. Tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan
Lắp đặt thiết bị chống sét lan truyền (SPD) trong nhà máy có hệ thống điều khiển cần tuân thủ các tiêu chuẩn sau:
|
Tiêu chuẩn |
Nội dung áp dụng |
|---|---|
|
IEC 61643-11:2011 |
Yêu cầu kỹ thuật cho SPD dùng trong hệ thống điện hạ áp |
|
IEC 62305-4 |
Bảo vệ thiết bị điện tử trong kết cấu công trình khỏi ảnh hưởng sét lan truyền |
|
TCVN 9386-4:2012 |
Tiêu chuẩn Việt Nam tương đương IEC 62305-4 |
|
NFPA 70 (NEC) |
Quy định bố trí SPD trong hệ thống điều khiển tại Mỹ |
4. Cấu trúc hệ thống chống sét lan truyền trong nhà máy
Một hệ thống chống sét lan truyền hiệu quả cần có nhiều cấp độ bảo vệ theo nguyên tắc “vòng tròn đồng tâm”, cụ thể:
4.1. Cấp 1: SPD cấp nguồn đầu vào (Type 1)
-
Lắp đặt tại tủ điện tổng
-
Ngăn xung sét từ lưới điện bên ngoài
-
Dùng SPD Type 1 hoặc Type 1+2 (xung 10/350 μs)
-
Dòng xả danh định: 20–50 kA
4.2. Cấp 2: SPD bảo vệ tủ phân phối (Type 2)
-
Bảo vệ thiết bị trung gian: ổ cắm công nghiệp, đèn, motor nhỏ
-
Lắp tại tủ phân phối tầng, khu vực
-
Dòng xả: 10–20 kA, xung 8/20 μs
4.3. Cấp 3: SPD bảo vệ thiết bị nhạy cảm (Type 3)
-
Lắp sát thiết bị điều khiển: PLC, HMI, máy tính, biến tần
-
Dòng xả nhỏ: 2–5 kA
-
Kết hợp bộ lọc nhiễu EMI/RFI nếu cần
4.4. SPD đường tín hiệu – mạng – điều khiển
-
Bảo vệ cổng RS-485, Ethernet, Modbus, Profibus...
-
SPD dạng data line protector có điện áp hoạt động thấp (5–24VDC)
-
Cần chọn SPD tương thích tốc độ truyền, giao thức
5. Một số nguyên tắc kỹ thuật quan trọng khi lắp SPD
|
Nguyên tắc |
Yêu cầu |
|---|---|
|
Chọn đúng loại SPD |
Theo điện áp, dòng điện, đặc tính mạch |
|
Lắp càng gần thiết bị càng tốt |
Khoảng cách dây dẫn càng ngắn, hiệu quả càng cao |
|
Dây nối đất của SPD phải rất ngắn và chắc |
≤ 0.5m, không uốn gấp khúc |
|
Không nối chung dây trung tính và dây đất |
Tránh hiện tượng vòng lặp điện áp gây hư hại thiết bị |
|
SPD phải nối vào hệ tiếp địa đạt chuẩn (≤ 4 Ω) |
Yếu tố bắt buộc để SPD hoạt động đúng chức năng |
6. Sai lầm thường gặp và hậu quả
|
Sai lầm |
Hậu quả thực tế |
|---|---|
|
Lắp SPD Type 1 nhưng không có Type 2, 3 |
Thiết bị điện tử vẫn hỏng khi có xung áp nhỏ |
|
Không gắn SPD cho đường tín hiệu |
Mạng điều khiển SCADA hỏng dù nguồn được bảo vệ |
|
Sử dụng SPD không rõ nguồn gốc |
Không đảm bảo xả dòng đúng, cháy ngược vào tủ điện |
|
Không kiểm tra SPD định kỳ |
SPD đã hỏng nhưng không phát hiện, gây rủi ro ngầm |
Trong nhà máy có hệ thống điều khiển tự động, việc chống sét lan truyền là bắt buộc, không thể xem nhẹ, bởi chỉ một sự cố nhỏ cũng có thể gây thiệt hại lớn về kinh tế, thời gian và độ tin cậy của hệ thống sản xuất.
Hệ thống chống sét lan truyền hiệu quả phải được thiết kế đa tầng, bảo vệ cả nguồn điện và tín hiệu điều khiển, lựa chọn đúng chủng loại SPD, tuân thủ nguyên tắc kỹ thuật, và kết hợp với hệ thống tiếp địa đạt chuẩn.
Chủ đầu tư và đơn vị vận hành nên xây dựng quy trình kiểm tra định kỳ SPD, lập hồ sơ kỹ thuật đầy đủ và phối hợp với đơn vị có năng lực chuyên môn để đảm bảo hệ thống được bảo vệ toàn diện.
GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ CUNG CẤP DỊCH VỤ TƯ VẤN THIẾT KẾ & THI CÔNG UY TÍN
Tầm quan trọng của các đơn vị thi công là không thể phủ nhận, uy tín của họ sẽ đảm bảo chất lượng và tính thẩm mỹ cho công trình của bạn. Hiện nay, có rất nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ thiết kế và thi công để đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày càng tăng cao tại nước ta. Do đó, việc tìm kiếm một đơn vị uy tín không phải là điều dễ dàng và đòi hỏi bạn phải dành thời gian tìm hiểu. Trong quá trình lựa chọn, bạn cần tìm hiểu thật kỹ và đảm bảo rằng đơn vị đi cùng phải có chuyên môn cao, nhiều năm kinh nghiệm, có hợp đồng ký kết rõ ràng, chi phí minh bạch,... Để giúp khách hàng tiết kiệm thời gian tìm kiếm, Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú tự tin rằng sẽ là sự lựa chọn tốt nhất dành cho bạn.
Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú với sứ mệnh cung cấp các giải pháp và dịch vụ tốt nhất, xây dựng cộng đồng thịnh vượng cùng khách hàng, Hưng Nghiệp Phú đang từng bước khẳng định thương hiệu của mình thông qua sự hợp tác chân thành, với đội ngũ lãnh đạo có năng lực đạo đức, sáng tạo, chuyên môn cao và tầm nhìn chiến lược. Hưng Nghiệp Phú sở hữu đội ngũ nhân viên lành nghề, trình độ cao sẽ mang đến cho khách hàng những công nghệ chất lượng tốt nhất.
Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú - chuyên thi công các công trình dân dụng và công nghiệp. Chúng tôi mong muốn đồng hành cùng khách hàng trong các dự án xây dựng cũng như các thủ tục liên tục như sơ đồ quy hoạch, xin giấy phép xây dựng, hoàn thiện thủ tục, xin cấp chứng chỉ phòng cháy chữa cháy,... Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào hoặc đang có nhu cầu thiết kế, hoàn thiện thủ tục, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí!
>>> Xem thêm:
_____________________
THÔNG TIN LIÊN HỆ HỢP TÁC:
Facebook: Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú (興業富)
Đường dây nóng: 1800.3368 (Miễn phí)
Trang web: xaydunghungnghiepphu.com
Gmail: kinhdoanh01@xaydunghungnghiepphu.com
Địa chỉ: Số 2034D, tổ 22, Ấp Phước Thái, P. Thái Hòa, TP. Tân Uyên, Tỉnh Bình Dương
------
Nguồn: Tổng hợp từ Internet
