5 Vị Trí Lắp Thiết Bị Chống Sét Lan Truyền Nhà Máy Công Nghiệp
Trong một buổi chiều mưa giông, toàn bộ dây chuyền sản xuất của một nhà máy đột ngột ngừng hoạt động. Thiệt hại không chỉ là vài chiếc máy bị hỏng, mà là hàng giờ “chết” của sản xuất, là những đơn hàng bị trễ hẹn, và chi phí sửa chữa khổng lồ. Thủ phạm không phải là một cú sét đánh trực tiếp vào nhà xưởng, mà là một kẻ thù thầm lặng và nguy hiểm hơn nhiều: sét lan truyền.
Đối với bất kỳ nhà máy công nghiệp nào, nơi mà các thiết bị điện tử nhạy cảm như PLC, biến tần, hệ thống SCADA trị giá hàng tỷ đồng là “bộ não” điều khiển mọi hoạt động, thì sét lan truyền chính là rủi ro hàng đầu. Việc trang bị một hệ thống chống sét lan truyền toàn diện không còn là một lựa chọn, mà là một yêu cầu sống còn.
Tuy nhiên, lắp đặt ở đâu để đạt hiệu quả tối ưu và tiết kiệm chi phí? Bài viết này sẽ đi sâu phân tích 5 vị trí trọng yếu cần lắp thiết bị chống sét (SPD) trong nhà máy công nghiệp, dựa trên tiêu chuẩn quốc tế IEC 62305 và kinh nghiệm thực tiễn, giúp bạn xây dựng một tấm khiên vững chắc bảo vệ cho “trái tim” của doanh nghiệp.
I. Tại Sao Chống Sét Lan Truyền Là “Tấm Khiên” Sống Còn Của Nhà Máy?
Trước khi đi vào chi tiết các vị trí lắp đặt, chúng ta cần hiểu rõ bản chất của mối nguy hiểm. Sét lan truyền là các xung điện áp cao đột biến, lan truyền trên hệ thống lưới điện, đường truyền dữ liệu, hoặc thậm chí là đường ống kim loại. Chúng có thể xuất phát từ một cú sét đánh cách xa hàng kilomet hoặc do các hoạt động chuyển mạch trong chính nhà máy gây ra.
Những xung điện áp này, dù chỉ tồn tại trong vài micro giây, lại có sức tàn phá khủng khiếp đối với các vi mạch điện tử nhạy cảm. Hậu quả để lại là:
- Hư hỏng thiết bị: Phá hủy hoàn toàn các bo mạch của PLC, biến tần, máy tính server, màn hình HMI, hệ thống camera.
- Ngừng trệ sản xuất (Downtime): Thiệt hại lớn nhất chính là thời gian dây chuyền sản xuất phải ngừng hoạt động để chờ đợi sửa chữa, thay thế.
- Mất mát và sai lệch dữ liệu: Hệ thống SCADA, server có thể bị mất dữ liệu vận hành quan trọng.
- Nguy cơ cháy nổ: Xung điện áp cao có thể gây ra tia lửa điện tại các điểm tiếp xúc, dẫn đến nguy cơ hỏa hoạn.
Để đối phó, các chuyên gia sử dụng khái niệm Vùng Bảo Vệ Chống Sét (Lightning Protection Zone – LPZ). Hãy tưởng tượng nhà máy của bạn như một củ hành tây với nhiều lớp. Lớp ngoài cùng (LPZ 0) là nơi tiếp xúc trực tiếp với sét. Càng vào các lớp bên trong (LPZ 1, LPZ 2…), mức độ bảo vệ càng cao hơn. Thiết bị chống sét (SPD) chính là “người bảo vệ ” được đặt tại ranh giới giữa các vùng này.
II. 5 Vị Trí Trọng Yếu Cần Lắp Thiết Bị Chống Sét (SPD) Trong Nhà Máy Công Nghiệp Trọng Yếu Nhất
Vị trí 1: Tủ Điện Phân Phối Tổng (MSB) – Cửa Ngõ Đầu Tiên
- Tại sao lại quan trọng? Tủ điện MSB là điểm kết nối chính giữa lưới điện quốc gia và toàn bộ hệ thống điện của nhà máy. Đây là “cửa ngõ” đầu tiên mà các xung sét lan truyền từ bên ngoài sẽ tấn công vào. Bảo vệ được vị trí này đồng nghĩa với việc bạn đã chặn được dòng năng lượng sét lớn nhất.
- Rủi ro nếu bỏ qua: Nếu không có SPD tại tủ MSB, xung sét sẽ không bị cản trở, lan thẳng vào các tủ phân phối nhánh (DB) và toàn bộ thiết bị trong nhà máy với năng lượng cực lớn, gây hư hỏng trên diện rộng.
- Loại SPD đề xuất: SPD Type 1 hoặc SPD Type 1+2. Đây là các thiết bị có khả năng cắt được các xung sét dạng sóng 10/350µs (mô phỏng dòng sét đánh trực tiếp), với dòng cắt sét (Iimp) cao, thường từ 25kA trở lên cho mỗi pha.
Vị trí 2: Các Tủ Điện Phân Phối Nhánh (DB – Distribution Board)
- Tại sao lại quan trọng? Sau khi qua tủ MSB, dòng điện được chia nhỏ ra các tủ DB để cấp cho từng khu vực, từng dây chuyền sản xuất. Việc lắp SPD tại đây tạo ra lớp bảo vệ thứ hai, phối hợp với SPD tại tủ tổng để giảm thiểu điện áp dư. Hơn nữa, các xung sét nội bộ (sinh ra do bật/tắt động cơ lớn) cũng sẽ được xử lý ngay tại đây.
- Rủi ro nếu bỏ qua: Điện áp dư sau khi qua SPD Type 1 vẫn có thể đủ cao để làm hỏng các thiết bị nhạy cảm. Bỏ qua vị trí này làm mất đi tính toàn vẹn của hệ thống bảo vệ theo tầng (cascaded protection).
- Loại SPD đề xuất: SPD Type 2. Các thiết bị này được thiết kế để cắt các xung sét dạng sóng 8/20µs, có dòng cắt danh định (In) và tối đa (Imax) phù hợp với tải của từng tủ.
Vị trí 3: Tủ Điều Khiển Chứa PLC, Biến Tần, SCADA
- Tại sao lại quan trọng? Đây chính là “bộ não” của nhà máy, chứa các thiết bị điều khiển tự động hóa đắt tiền và cực kỳ nhạy cảm. Dù đã có 2 lớp bảo vệ bên ngoài, một lượng nhỏ điện áp dư vẫn có thể lọt vào và gây hư hỏng. Lắp SPD ngay tại ngõ vào nguồn của tủ điều khiển là lớp bảo vệ cuối cùng và quan trọng nhất cho các thiết bị này.
- Rủi ro nếu bỏ qua: Chỉ cần một xung điện áp nhỏ cũng có thể làm “treo” PLC, hỏng bo mạch biến tần, gây ra sai số cho hệ thống đo lường, dẫn đến sản phẩm lỗi và ngừng chuyền.
- Loại SPD đề xuất: SPD Type 2 hoặc SPD Type 3. SPD Type 3 được lắp đặt gần thiết bị cần bảo vệ nhất, đảm bảo mức điện áp bảo vệ (Up) là thấp nhất, an toàn tuyệt đối cho các vi mạch.
III. Yếu Tố “Vàng” Quyết Định Hiệu Quả của thiết bị chống sét lan truyền : Hệ Thống Tiếp Địa)
Cần nhấn mạnh rằng, tất cả 5 vị trí lắp đặt thiết bị chống sét trên sẽ trở nên vô nghĩa nếu hệ thống tiếp địa của nhà máy không đạt chuẩn. SPD không triệt tiêu năng lượng sét, nó chỉ hoạt động như một “van an toàn”, mở ra một con đường để dẫn năng lượng sét khổng lồ xuống đất một cách nhanh chóng.
Một hệ thống tiếp địa hiệu quả cần đảm bảo:
- Điện trở đất thấp: Theo tiêu chuẩn, điện trở tiếp địa phải < 10 Ohm, nhưng đối với các hệ thống điện tử nhạy cảm, con số này nên là < 4 Ohm.
- Liên kết đẳng thế: Tất cả các hệ thống tiếp địa (tiếp địa chống sét trực tiếp, tiếp địa an toàn điện, tiếp địa công tác) phải được kết nối với nhau để tạo thành một mặt phẳng đẳng thế, tránh chênh lệch điện áp giữa các thiết bị.
- Dây dẫn phù hợp: Dây thoát sét từ SPD xuống bãi tiếp địa phải càng ngắn càng tốt, không gấp khúc và có tiết diện đủ lớn.
IV. Lưu ý khi triển khai hệ thống SPD toàn diện trong nhà máy
- Tính toán phối hợp SPD đúng cấp (Type 1, 2, 3): Đảm bảo chia tầng theo từng cấp điện áp và vị trí.
- Đảm bảo hệ tiếp địa tốt: SPD chỉ phát huy hiệu quả khi điện trở đất ≤ 10 Ω. Nên thi công hệ tiếp địa riêng hoặc sử dụng chung tiếp địa an toàn nhà máy.
- Chọn thiết bị chống sét lan truyền SPD đạt tiêu chuẩn IEC/UL, có thương hiệu rõ ràng như: LPI, ERICO, PROSURGE ……
- Bảo trì định kỳ SPD: Một số SPD có cờ cảnh báo hỏng hoặc đề Led hiển thị trạng thái, cần kiểm tra mỗi 6–12 tháng.
- Kết hợp bảo vệ toàn diện: Ngoài SPD nguồn điện , cần SPD cho mạng, tín hiệu, truyền thông.
📞 Liên hệ tư vấn – khảo sát hệ thống chống sét lan truyền SPD miễn phí
Bạn cần hỗ trợ chọn thiết bị SPD cho công trình?
✅ Gọi ngay hotline : 0981.891.315
✅ Gửi sơ đồ tủ điện để được báo giá chi tiết
✅ Dịch vụ thi công – bảo trì trọn gói, đúng tiêu chuẩn TCVN & IEC
