Kim thu sét là một trong nhiều thành phần không thể thiếu trong hệ thống chống sét. Hãy tìm hiểu xem kim thu sét là gì và có những loại phổ biến nào.
Kim thu sét là gì?
Kim thu sét là thanh kim loại gắn trên đầu của một cấu trúc có tác dụng bảo vệ cấu trúc này khi có sét đánh. Khi sét đánh vào cấu trúc sẽ ưu tiên đánh vào kim thu sét theo dây dẫn xuống đất giảm nguy cơ gây thiệt hại.
Kim thu được xem là một phần trong hệ thống chống sét nhưng lại là điểm đầu thu sét rất quan trọng trong hệ thống. Kim thu lôi được kết nối với hệ thống dây dẫn, cọc tiếp địa cùng các thiết bị đầu cuối nối đất khác để đem lại hiệu quả của hệ thống.
Hiện nay có rất nhiều loại kim thu được sử dụng với các đặc điểm như rỗng, rắn, nhọn, phẳng... cho dù khác nhau về kích thước nhưng thuộc tính chung của các dòng sản phẩm kim chống sét là được làm từ các vật liệu dẫn điện là đồng.
Đây là kim loại được sử dụng phổ biến để chế tạo kim thu lôi với những đặc tính lý hóa ưu việt.
Lịch sử ra đời
Cha đẻ của kim chống sét phải nhắc tới nhà khoa học Benjamin Franklin. Ông là cha đẻ của kim thu hiện đại. Trong một cơn bão ở Philadelphia, ông đã thực hiện một thí nghiệm nguy hiểm khi thả một chiếc diều khung kim loại trong cơn bão. Một chiếc chìa khóa được gắn vào sợi dây gai dầu buộc diều.
Qua thí nghiệm Benjamin đã nhận ra chiếc chìa khóa kim loại đã được tích điện. Ông khẳng định rằng những đám mây mang điện và những tia sét đánh là sự phóng điện lớn.
Đồng thời qua thí nghiệm này, Franklin đã khẳng định khi sét đánh ra khỏi đám mây, sét sẽ được hấp dẫn bởi ống dẫn kim loại và tiêu tan. Ngay sau đó năm 1953, ông phát minh ra cột thu lôi có tên là Franklin. Từ đây kim thu lôi được hình thành và phát triển cải tiến qua nhiều thập kỷ cho tới nay.
Nguyên lý hoạt động
Kim thu lôi là một thành phần trong hệ thống chống sét đầu cuối. Kim thu được lắp đặt tại điểm cao nhất của tòa nhà, công trình... để giảm thiểu các tác động trực tiếp của tia sét khi đánh xuống. Kim thu có tác dụng thu và dẫn sét theo dây dẫn xuống đất để tiêu tan năng lượng của chúng.
Kim chống sét được chế tạo bằng kim loại có đặc tính chịu nhiệt, điện tốt. Kim được nối với một mạng lưới dây dẫn cùng thiết bị nối đất trở kháng thấp <10Ω. Trong các cơn bão, điện áp giữa các đám mây và trái đất rất lớn.
Khi đó sét được hình thành, những mũi nhọn là nơi có điện trường lớn nhất. Vì vậy khi sét đánh xuống sẽ tập trung nhiều nhất vào đó.
Đây cũng là lý do vì sao không nên trú tại nơi cao, dưới gốc cây vào mùa mưa. Ngoài ra hiện nay còn có 2 dòng sản phẩm kim thu sét mới có khả năng phóng tia tiên đạo đón sét.
Có mấy loại kim thu sét
Hiện nay, trên thị trường đang có 3 sản phẩm
Kim thu lôi cổ điển
Kim cổ điển gồm thanh kim loại có đầu nhọn được lắp tại đỉnh của cấu trúc công trình. Nối với kim thu cổ điển là hệ thống dây dẫn được tiếp địa theo tiêu chuẩn để tiêu tán năng lượng sét.
Cột thu lôi hay kim thu sét cổ điển là một loại cột được thiết kế nối dài từ vị trí cao nhất của công trình. Vai trò chính giúp thu hút toàn bộ tia sét, đảm bảo an toàn cho mọi công trình.
Chất liệu làm kim thu sét cổ điển
Chất liệu được sử dụng để chế tạo nên loại thiết bị này đó là chính là kim loại như: hợp kim, nhôm, đồng,.. Hiện nay, đồng thau và đồng đỏ là hai loại vật liệu được nhiều người lựa chọn nhiều bởi các đặc tính vượt trội như:
- Chất lượng bền bỉ theo thời gian
- Khả năng dẫn điện tốt,...
- Không chỉ vậy, để tăng khả năng an toàn, người ta thường bọc thêm lớp sứ cho cột thu lôi để giảm thiểu tối đa tác động của tia sét.
Nguyên lý hoạt động
Theo như nghiên cứu thì mặt đất luôn tích điện dương và những đám mây chứa điện cực âm. Vì thế, khi mưa giông xảy ra làm cho hiệu điện thế giữa đám mây và mặt đất tăng dần dẫn đến hiện tượng sét đánh.
Mỗi đầu của cột thu lôi là một đầu nhọn, đầu còn lại sẽ được nối với dây dẫn xuống với hệ thống tiếp địa. Khi xảy ra hiện tượng sét đánh, cột thu lôi sẽ hút các tia sét và dẫn luồng điện xuống đất. Lúc này, mặt đất mang điện cực dương nên dòng điện âm trong cột thu lôi sẽ được trung hoà. Vì thế sản phẩm này có thể giúp bảo vệ an toàn cho mọi công trình và con người.
Phạm vi bảo vệ
Cách tính phạm vi bảo vệ của cột thu lôi đó chính là dựa vào bán kính xung quanh cột thu lôi. Thông thường, bán kính bảo vệ thường có phạm vi rất nhỏ từ 15- 18 mét. Vì thế để đảm bảo an toàn tối đa cho công trình thì người ta thường lắp đặt nhiều kim thu sét trên điểm cao nhất của toà nhà.
Ưu điểm của kim thu sét cổ điển
- Dễ lắp đặt, bảo trì.
- Không cần nguồn cấp năng lượng bên ngoài.
- Tính mỹ quan của công trình không bị mất đi
- Bảo vệ an toàn cho các công trình
- Được chế tạo từ các vật liệu có phẩm chất cao, không bị ăn mòn.
- Những lý do nên lắp đặt cột thu lôi ở các công trình
Việt Nam là quốc gia nằm ở tâm giông châu Á, cụ thể đây là một trong 3 tâm giông của thế giới, tần suất và cường độ giông bão, sấm sét hoạt động liên tục và mạnh mẽ( theo báo cáo của Viện Khoa học và Công nghệ quốc gia). Không chỉ vậy, những năm gần đây, xảy ra rất nhiều trường hợp sét đánh gây thiệt hại nhiều về của cải, thậm chí là tính mạng con người.
Với những thông tin như trên thì việc quyết định chuẩn bị cho nhà ở, công trình của những một hệ thống chống sét là việc tiên quyết, quan trọng hàng đầu.
Hiện nay, kim sét cổ điện bên ngoài có các trụ sứ bảo vệ để ngăn cản những tác động xấu cho công trình.
Kim thu lôi tia tiên đạo
Trong tiếng Anh, hệ thống kim thu sét tia tiên đạo được gọi là ESE, viết tắt của Early Streamer Emission, dịch ra là phát xạ sớm. Đây là hệ thống kim thu sét hiện đại nhất ứng dụng các công nghệ cao.
Loại kim thu sét này đang được sử dụng phổ biến hiệu quả cao và an toàn hơn. Có thể hiểu một cách đơn giản, kim thu sét tia tiên đạo sẽ chủ động đón các dòng sét và hấp thụ chúng trực tiếp. Vào thời điểm thích hợp, kim thu sét này sẽ phóng ra dòng điện có cùng tần số, biên độ để thu hút và đón đầu những tia sét trước khi chúng đánh trực tiếp vào các công trình xây dựng xung quanh.
Hệ thống kim thu sét tia tiên đạo hiện đại được sử dụng phổ biến ở hầu hết các công trình xây dựng quy mô lớn như tòa nhà cao chọc trời, tháp truyền hình, cảng biển,...
Là kim sét thế hệ mới, được sử dụng nhiều nhất hiện nay trên thị trường. Với ưu điểm là an toàn, hiệu quả cao nên dần kim chống sét tia tiên đạo đang dần thay thế các loại kim cổ điển.
Có thể dễ dàng hình dung lợi điểm của phương pháp này chính là khoảng cách, bán kính bảo vệ từ vị trí đặt kim rộng hơn so với các phương pháp truyền thống.
Nguyên lý hoạt động của kim thu sét tia tiên đạo
Thực chất, hệ thống kim thu sét tia tiên đạo là một bản cải tiến, nâng cấp hoàn hảo từ hệ thống kim thu sét cổ điển. Cả 2 đều dựa vào hiệu ứng mũi nhọn Franklin để vận hành.
Tuy nhiên, hệ thống chống sét cổ điển bị động thì hệ thống thu sét hiện đại sẽ chủ động phóng ra một dòng ion điện, tập trung và tổng hợp các tia sét nhờ vào bộ phận phát xạ sớm, gọi là tia tiên đạo.
Sở dĩ các kim thu sét nhọn, được đặt trên cao và các ion điện có thể thu hút được các tia sét vì chúng đều mang điện. Nên biết, sét là một hiện tự nhiên, Bản chất là các dòng năng lượng điện trong khí quyển được hình thành trong phản ứng điện giữa hai điện tích trái chiều. Điện tích âm trong các đám mây và điện tích dương trên mặt đất.
Một điều đáng lưu ý, kim loại là chất dẫn điện, càng lên cao phản ứng điện càng lớn, vì thế, các tia sét dễ đánh trực tiếp vào các thành kim loại nhọn và đặt ở đỉnh của các tòa nhà, công trình.
Ưu điểm của kim chống sét tia tiên đạo
- Chịu được dòng sét có cường độ điện lên đến 100kA. Ở Việt Nam chưa ghi nhận tia sét nào có cường độ dòng điện đạt đến con số này theo tiêu chuẩn NFC 17-102 (Pháp).
- Chủ động đón các dòng sét, chủ động tạo khoảng cách, xử lý và dẫn xét đảm bảo an toàn cho con người và vật chất.
- Mở rộng phạm vi an toàn, vị trí sét đánh chuẩn xác đảm bảo an toàn tuyệt đối.
- Bán kính bảo vệ của kim thu lôi phụ thuộc và nhiều yếu tố như vị trí, chiều cao đặt hệ thống.
- Khả năng bảo vệ của hệ thống chống sét tia tiên đạo sẽ phụ thuộc vào vị trí trong bán kính an toàn cùng với cấp độ bán kính 4 bậc.
- Thuận tiện thi công vì hệ thống hiện đại, gọn gàng không phải lắp đặt nhiều kim thu lôi hư hệ thống chống sét cổ điển.
- Đạt hiệu quả thẩm mỹ và tuổi thọ cao, không phải thường xuyên bảo dưỡng hệ thống.
Kim thu lôi phân tán điện tích
Hiện nay phương pháp này vẫn chưa được sử dụng nhiều so với kim sét tia tiên đạo và cũng chưa được đưa vào các tiêu chuẩn chống sét hiện có.
Kim chống sét này có đặc điểm khi sét đánh xuống, kim thu sẽ tạo ra lớp điện tích không gian dương trong khí quyển xung quanh đầu kim.
Lớp điện tích này có tác dụng như một màn chắn bảo vệ tĩnh điện làm điện trường giữa mây giông và mặt đất yếu dần. Phương pháp này giúp loại bỏ khả năng phóng điện của tia sét
3 thương hiệu kim thu sét phổ biến 2021
Kim thu sét trên thị trường có rất nhiều chủng loại với nhiều thương hiệu khác nhau. Mỗi dòng kim chống sét có một đặc điểm và bán kính bảo vệ khác nhau. Vì vậy, tùy thuộc vào điều kiện và nhu cầu sử dụng mà khách hàng nên lựa chọn dòng kim phù hợp. Dưới đây là 3 thương hiệu phổ biến được ưa chuộng tại Việt Nam.
Kim thu sét LPI
LPI là một trong nhiều thương hiệu hàng đầu trong lĩnh vực thiết bị chống sét trên thế giới. Đội ngũ kỹ sư và nhân viên giàu kinh nghiệm cùng trang thiết bị hiện đại đã giúp LPI trở thành TOP những đơn vị sản xuất hàng đầu tại Úc.
- Mỗi sản phẩm của LPI luôn đạt chất lượng cao nhất. Được kiểm tra nghiêm ngặt và thử nghiệm trước khi đưa tới tay người tiêu dùng.
- Dây chuyền công nghệ cao đạt đầy đủ các tiêu chí quốc tế.
- Đồng thời sản phẩm của họ luôn mang tính thẩm mỹ cực kỳ cao
Với kim thu sét hiện tại, LPI đang sở hữu 2 dòng sản phẩm thế mạnh
Stormaster ESE
Stormaster ESE là dòng sản phẩm cao cấp, bán kính của kim thu sét lớn nhất, đạt tiêu chuẩn NFC 17-102 của Pháp, đảm bảo an toàn tuyệt đối vào mùa mưa bảo cho mọi nhà.
Dòng Stormaster ESE có thiết kế rất thông minh, không cần lắp đặt nguồn điện bên ngoài nhằm giảm thiểu mọi tai nạn, trục trặc do phải luôn chịu tác động của môi trường tự nhiên khắc nghiệt.
Bên cạnh đó, dòng sản phẩm này được sản xuất bằng loại vật liệu có khả năng chống ăn món cao nên tuổi thọ rất lâu dài. Hiện tại đã và đang được kinh doanh, sử dụng trên hơn 20 quốc qua/vùng lãnh thổ.
Một số dòng kim thu sét Stormaster
- Kim thu sét Stormaster ESE15 & Stormaster-ESE-15-GI
- Stormaster-ESE-30 & Stormaster-ESE-30-GI
- Stormaster-ESE-50 & Stormaster-ESE-50-GI
- Stormaster-ESE-60 & Stormaster-ESE-60-GI
Hình ảnh kim thu Stormaster
Guardian CAT
Hoàn toàn trái ngược với Stormaster sở hữu khả năng triệt tiêu nguồn năng lượng của sấm sét. Dòng sản phẩm Guardian CAT lại sở hữu cơ chế thăm dò, đánh chặn sấm sét chủ động bằng cách phóng ra một tia điện trước khi sét được thu vào kim. Dòng kim này sử dụng công nghệ CONTROLLED ADVANCE TRIGERING).
Công nghệ này cho phép kim tạo ra luồng điện tích vào đúng thời điêm tia tiên đạo của sét tiếp cận gần khu vực bảo vệ. Tia sét được chủ động thu và tiêu tán năng lượng qua hệ thống cọc tiếp địa.
- Bán kính bảo vệ: Rp = 120 m tại chiều cao h = 30 m, bảo vệ cấp 3.
- Công nghệ: Kim thu sét phát tia tiên đạo sớm.
- Vật liệu: Nhôm chất lượng cao (Anodised Aluminium).
- Kích thước: 280mm (Height) x 210mm (Diameter).
- Trọng lượng: 3.5 kg.
Kim thu sét LIVA
Là một thương hiệu đến từ Châu Âu, kim thu sét LIVA được ưa chuộng trên khắp thế giới không chỉ tại Việt Nam. Một phần bởi giá thành kim LIVA có phần thấp hơn so với mặt bằng chung của các dòng kim hiện đại. Tuy nhiên, về hiệu suất bảo vệ của kim không hề thua kém.
LIVA là một tập đoàn tới từ Thổ Nhĩ Kỳ có trụ sở tại Izmir. Tiền thân của công ty là một đơn vị hoạt động trong lĩnh vực điện và tự động hóa vào những năm 2000. Cho tới vài năm sau, công ty mới chuyển dần sang lĩnh vực sản xuất thiết bị chống sét.
Mặc dù có tuổi đời nhỏ hơn nhưng LIVA dần vươn lên trở thành một thương hiệu hàng đầu trong sản xuất thiết bị chống sét. Với thử nghiệm kim thu sét hiện đại đầu tiên vào năm 2003. Chính điều này đã tạo động lực để công ty tiếp tục phát triển và hoàn thiện sản phẩm của mình. Sản phẩm của LIVA nhanh chóng được ưa chuộng. Đồng thời nhận được nhiều phản hồi tích cực từ các phòng thí nghiệm nổi tiếng tại châu Âu.
Hiện nay Thành Nam Việt đang phân phối rất nhiều dòng sản phẩm của LIVA Grup như kim thu sét LIVA LAP CX040, CX070, DX250, PEX220.... Chúng tôi cũng là đơn vị duy nhất tại Việt Nam có dịch vụ kiểm tra kim thu sét LIVA chính hãng. Thiết bị kiểm tra được nhập khẩu trực tiếp từ nhà cung cấp tại Thổ Nhĩ Kỳ.
Hình ảnh kim thu lôi Liva
Kim thu sét ABB OPR
Là thương hiệu khá mới tại Việt Nam nhưng ABB có một lịch sử hoạt động vô cùng đáng nể. ABB là một trong nhiều doanh nghiệp có lịch sử phát triển khá lâu đời. Hơn 130 năm với nhiều thành công trên khắp thế giới.
OPR là sản phẩm kim thu sét mũi nhọn được đánh giá rất cao về hiệu quả hoạt động và bán kính bảo vệ thực tế. ABB cung cấp 3 dòng kim thu OPR chính tại Việt Nam là OPR 30, OPR 45, OPR 60.
Một số hình ảnh của kim thu OPR
Mọi thông tin chi tiết về sản phẩm, quý khách có thể liên hệ
Công Ty Cổ Phần Thương Mại và Xuất Nhập Khẩu Thành Nam Việt
- Hotline: 090 158 3388 - 0901.393.668
- Email: chongsetthanhnamviet@gmail.com
- Website: https://chongsetjsc.com/
- Địa chỉ: Số 9, Ngõ 88 Chiến Thắng, Văn Quán, Hà Đông, Hà Nội