THIẾT BỊ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN (SPD)

1. THIẾT BỊ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN LÀ GÌ?

Thiết bị chống sét lan truyền hay còn gọi là SPD (Surge Protective Device) là thiết bị được lắp đặt trong hệ thống điện nhằm hạn chế hoặc triệt tiêu dòng xung điện quá áp đột ngột do sét đánh, nhiễu điện từ hoặc đóng/cắt thiết bị lớn gây ra.

SPD không ngăn sét trực tiếp đánh vào công trình, mà chỉ bảo vệ các thiết bị điện và điện tử khỏi bị hư hỏng do dòng sét lan truyền qua hệ thống dây dẫn.

2. NGUYÊN NHÂN GÂY RA LAN TRUYỀN SÉT

3. CẤU TẠO CƠ BẢN CỦA SPD

Thiết bị chống sét lan truyền thường gồm 3 thành phần chính:

Thành phần Chức năng
Phần tử bảo vệ Làm nhiệm vụ chuyển dòng quá áp về đất (thường là Varistor, GDT, SAD…)
Mạch ngắt (Disconnector) Ngắt thiết bị khỏi hệ thống khi quá nhiệt hoặc hỏng
Đèn báo trạng thái / tín hiệu cảnh báo Cho biết thiết bị còn hoạt động hay cần thay thế

4. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA SPD

SPD bình thường không dẫn điện, nhưng khi có dòng điện quá áp (từ sét hoặc xung đột biến), nó sẽ dẫn dòng xung này xuống đất hoặc triệt tiêu, nhờ vào phần tử bảo vệ như:

  • Varistor (MOV): Thay đổi điện trở khi quá áp.

  • GDT (Gas Discharge Tube): Phóng điện hồ quang trong ống khí.

  • TVS Diode: Phản ứng cực nhanh với xung điện nhỏ.

Sau khi xung quá áp được xử lý, thiết bị trở lại trạng thái cách ly bình thường.

5. PHÂN LOẠI SPD THEO MỨC ĐỘ BẢO VỆ

Loại SPD Cấp bảo vệ Ứng dụng
Type 1 (Class I) Chịu được sét đánh trực tiếp (dòng lên tới 100 kA) Gần kim thu sét, tủ điện tổng, trạm biến áp
Type 2 (Class II) Bảo vệ khỏi sét lan truyền (dòng 40–60 kA) Trong tủ điện tầng, phân phối, văn phòng
Type 3 (Class III) Bảo vệ thiết bị nhạy cảm (xung nhỏ, dòng 5–20 kA) Máy tính, thiết bị điện tử, thiết bị viễn thông

Hệ thống chống sét hiệu quả thường sử dụng kết hợp từ Type 1 đến Type 3.

6. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CẦN LƯU Ý

Thông số Ý nghĩa
Uc (Maximum Continuous Operating Voltage) Điện áp tối đa SPD chịu được khi hoạt động bình thường
Imax Dòng xung lớn nhất thiết bị có thể chịu được (kA)
In Dòng xung danh định SPD có thể lặp lại nhiều lần
Up (Voltage Protection Level) Mức điện áp còn lại sau khi SPD xử lý (càng thấp càng tốt)
Tần số hoạt động Phù hợp lưới điện (50Hz hoặc 60Hz)

7. VỊ TRÍ LẮP ĐẶT SPD

Lắp đặt SPD cần tuân thủ theo nguyên tắc tầng bảo vệ và vị trí ưu tiên:

  • Type 1: Gần nguồn cấp điện chính (tủ điện tổng, sát công tơ).

  • Type 2: Trong các tủ điện nhánh, tầng, máy móc.

  • Type 3: Gắn sát thiết bị điện tử cần bảo vệ (PC, camera, router, TV…).

Ngoài ra còn có SPD cho:

8. ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ

  • Nhà dân dụng: Bảo vệ tủ điện, router, TV, máy giặt…

  • Nhà xưởng, trạm điện: Ngăn chặn lan truyền sét làm hỏng biến tần, PLC.

  • Viễn thông: Bảo vệ tổng đài, ăng-ten, máy chủ.

  • Năng lượng tái tạo: Chống sét cho inverter và tấm pin mặt trời.

  • Hạ tầng công nghệ (Data Center): Đảm bảo hệ thống server không gián đoạn.

9. ƯU NHƯỢC ĐIỂM

Ưu điểm Nhược điểm
Bảo vệ thiết bị đắt tiền khỏi cháy nổ do sét Không thay thế được kim thu sét
Hoạt động tự động, phản ứng nhanh Phải thay thế khi bị hỏng hoặc quá tải
Dễ lắp đặt, giá thành hợp lý Cần kết nối tiếp địa tốt mới hiệu quả

10. MỘT SỐ THƯƠNG HIỆU SPD PHỔ BIẾN

  • Dehn (Đức)

  • OBO Bettermann (Đức)

  • Citel (Pháp)

  • Phoenix Contact (Đức)

  • Schneider Electric (Pháp)

  • LPI (Úc)

  • Aptomat SPD Việt Nam, Sino, LS,… (giải pháp kinh tế)

11. LƯU Ý KHI LẮP ĐẶT SPD

  • Luôn nối đất thật tốt (điện trở ≤ 10 ohm).

  • Dây tiếp địa ngắn và to, tránh cuộn dây hoặc gấp khúc.

  • Kiểm tra định kỳ trạng thái hoạt động (nhiều SPD có đèn báo).

  • Nên kết hợp SPD + cọc tiếp địa + kim thu sét để bảo vệ toàn diện.

12. KẾT LUẬN

Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) là giải pháp không thể thiếu trong các hệ thống điện hiện đại, đặc biệt trong thời đại mà các thiết bị điện tử, tự động hóa, công nghệ cao đang phổ biến. SPD không chỉ bảo vệ thiết bị khỏi sét và xung điện, mà còn tránh những thiệt hại lớn về tài sản, thời gian và con người.

Previous articleCỌC TIẾP ĐỊA – THIẾT BỊ AN TOÀN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

RELATED ARTICLESMORE FROM AUTHOR