Số điện thoại: 024 6683 9670
Đăng ký
Đăng nhập
![[Vietnamese]](/html/style/images/lang-vie.jpg){kind=small}
![[English]](/html/style/images/lang-eng.jpg){kind=small}
Bầu khí quyển tức thời hay xung tĩnh điện là kết quả trực tiếp của sự thay đổi trường tĩnh điện cùng song hành xảy ra ở một cơn dông điện. Bất cứ dây dẫn nào lơ lửng trên mặt đất đều bị bao phủ trong giới hạn phạm vi của trường tĩnh điện và sẽ được tích nạp điện với điện thế tương xứng với độ lớn của nó (tức là đỉnh thời gian và mức độ khoẻ của trường) trên mức sở tại. Ví dụ: một trạm phân phối hay một đường dây điện thoại nằm lơ lửng cách mặt đất khoảng trung bình 10 mét và nằm trong một trường tĩnh điện, khi cơn sấm sét xảy ra, sẽ xuất hiện điện thế từ 100kV đến 300kV áp lên đất. Trong quá trình phóng điện (cơn sấm sét) xảy ra thì sự tích nạp điện phải truyền xuống bên dưới đường dây để tìm đường xuống đất. Bất cứ một thiết bị nào kết nối với đường dây đó đều có phần liên quan với đất, trừ phi phần đó được bảo vệ một cách thích đáng, nó sẽ bị huỷ hoại trong quá trình trung hoà diễn ra. Hiện tượng này được biết như là sự cảm biến tức thời của bầu khí quyển. Sự thăng, giáng của điện áp tĩnh điện cũng được quy vào xung tĩnh điện (xem hình 6).
Hình 6. Xung tĩnh điện
Theo lý thuyết về điện trường, quá trình tích nạp tĩnh điện diễn ra trên bề mặt của mọi vật thể trên mặt đất. Mật độ tích nạp điện tỷ lệ với độ lớn của trường tĩnh điện. Mật độ tích nạp điện càng lớn thì mối nguy hiểm càng cao ở đầu ra cuối của bước dẫn đầu hướng xuống dưới.
Một vật thể kim loại thẳng đứng được bao phủ trong trường tĩnh điện và đặc biệt là nếu có mũi nhọn, thì nó có điện thế lớn đáng kể so với đất. Và nếu vật thế đó không được nối đất, nó có thể phát ra tia lửa gây nguy hiểm trong một vài tình huống, như làm cháy hoặc gây rối loạn độ nhạy của các thiết bị điện tử.
Dòng điện tiếp đất tức thời là kết quả trực tiếp của quá trình trung hoà theo sau cơn sấm sét. Quá trình trung hoà được kết thúc bởi tác động của sự tích nạp điện dọc theo hoặc gần mặt đất tại nơi mà sự tích nạp điện diễn ra trong cơn sấm sét. Bất cứ vật dẫn nào được chôn vùi dưới đất trong phạm vi hoặc ở gần nơi tích nạp điện sẽ được cung ứng với nhiều phần dẫn hơn từ nơi nó được thiết lập đến điểm gần nhất của cơn sấm sét cuối cùng. Sự diễn biến đó tạo ra điện thế trên vật dẫn liên quan đến sự tích nạp điện, mà trong vòng quay có liên quan gần với cơn sấm sét cuối cùng.
Điện áp cảm ứng đó gọi là “dòng điện tiếp đất tức thời”. Nó xuất hiện trên dây dẫn, ống dẫn hay một dạng khác của vật dẫn. Nếu dây dẫn được bọc kim chống nhiễu, thì dây dẫn bên trong sẽ vượt qua được phát sinh đầu tiên của tấm chắn dòng điện. Vì quá trình phóng điện diễn ra rất nhanh (20 μs) và tỷ lệ gia tăng đến đỉnh cũng không nhỏ cỡ 50 μs, điện áp cảm ứng sẽ rất cao (xem hình 7).
Hình 7. Dòng điện tiếp đất tức thời
Sự kết thúc của một cơn sấm sét vãn hồi trên mặt đất có thể gây ra những hiệu ứng như sau:
Cháy, nổ là sự cố thường xuyên xảy ra liên quan đến sản phẩm dầu khí khi bị sét đánh, đây là hiện tượng được coi như là “sự gia tăng đột biến giới hạn tích nạp điện và sự hình thành hồ quang thứ cấp” .
Để hiểu được hiện tượng này thì cần phải hiểu được quá trình hình thành sự gia tăng đột biến giới hạn tích nạp điện và hồ quang thứ cấp xảy ra như thế nào trong vụ cháy. Cơn sấm sét sẽ tạo ra sự tích nạp điện trên mọi vật thể bị bao trùm bên dưới nó. Sự tích nạp điện (Ampe-giây) liên quan đến sự tích nạp điện trong mỗi cơn sấm sét. Vì các sản phẩm dầu khí thường được chứa trong các bồn bằng kim loại, bồn chứa và mọi thứ trong đó đều chịu tác động của sự tích nạp điện và nhiễm điện thế của vùng đất tại đó, vì mức độ tích nạp điện chậm và quá trình này đều diễn ra ở các sản phẩm cũng như bồn thùng chứa.
Mặt đất thường là âm bản tương ứng với tầng điện ly, khi cơn sấm sét xảy ra giữa tầng điện ly và mặt đất sẽ tạo ra quá trình tích nạp điện tích dương thay cho quá trình tích nạp điện tích âm như thường lệ vẫn xảy ra nhưng với mức độ cao hơn nhiều. Bồn chứa (hay thùng chứa) nhiễm điện thế của đất, nó cũng tương tự như bị vây quanh trường điện tích dương trước trận sét đánh, nhưng ngay tức khắc trở lại điện tích âm sau trận sét.
Hồ quang thứ cấp được hình thành do sự thay đổi bất ngờ trong quá trình tích nạp điện (20 μs) của tường thành thùng chứa và trạng thái không thay đổi của sản phẩm bên trong thùng có tích nạp điện.
Sự tiếp đất không có ảnh hưởng đáng kể lên hiện tượng điện áp. Bảo vệ chống sét theo lối thông lệ cổ truyền không thể loại trừ được sự gia tăng đột biến giới hạn tích nạp điện và hồ quang thứ cấp vì không có sẵn kênh để phóng điện.
TS. Vũ Đăng Quang
Ủy viên Ban Chấp hành Hội VinaLAB
Nguyên Trưởng phòng Đo lường Điện - Viện Đo lường Việt Nam
Tin bài khác
![[VIDEO] Hội thảo “Chất lượng nước – Những kỹ thuật mới nhất trong đảm bảo và kiểm soát chất lượng”](/resize/363/thu-vien-anh/hoi-thao-chat-luong-nuoc-vinalab-jaima-2024-12x363x4.jpg)
