Kim thu sét là gì? Thi Công Chống Sét Chuyên Nghiệp

Kim thu sét hay cột thu lôi/cột chống sét là một thanh kim loại hoặc một vật bằng kim loại được gắn trên đỉnh của một tòa nhà, điện ngoại quan bằng cách sử dụng một dây dẫn điện để giao tiếp với mặt đất hoặc “đất” thông qua một điện cực, thiết kế để bảo vệ tòa nhà trong trường hợp bị sét tấn công.

Khi sét đánh tấn công tòa nhà có kim thu sét, sét thường đánh vào kim thu sét rồi được truyền xuống mặt đất thông qua dây dẫn, thay vì đi qua tòa nhà. Điều này giúp tòa nhà tránh khỏi nguy cơ hỏa hoạn hoặc điện giật.

Lịch Sử Ra Đời Kim Thu Sét

Kim thu sét ra đời vào năm 1752 bởi nhà khoa học người Mỹ Benjamin Franklin. Khi đó, ông đã làm thí nghiệm về điện trong khí quyển. Ông đã buộc một chiếc diều vào một chiếc cột nhà, ở đó ông cũng buộc một chiếc chìa khóa. Sau đó, khi cơn giông ập tới, mưa bắt đầu xối xả thấm ướt vào chiếc dây của diều. Sấm sét đánh vào con diều. Do bị ướt bởi nước mưa nên con diều có khả năng dẫn điện.

Khi sờ vào chìa khóa, Benjamin Franklin đã cảm thấy bị điện giật. Sau đó, ông dùng chai Leyden để tích điện và đã tích được một lượng điện rất lớn.

Đây thực sự là một thí nghiệm vô cùng nguy hiểm vì một thí nghiệm tương tự được diễn ra vào năm sau đó đã lấy mạng một nhà vật lý người Nga, gốc Đức Georg Wilhelm Richmann.

Nhờ có thí nghiệm trên, Benjamin Franklin đã mạnh dạn sử dụng cột thu lôi đầu tiên tại Philadelphia. Sau nhiều ngày giông bão, căn nhà được trang bị kim thu điện đã không hề bị ảnh hưởng. Khi nhận thấy điều đó, người dân ở Philadelphia cũng đã làm theo. Nhờ đó, kim thu lôi dần trở nên phổ biến và ngày nay đã được sử dụng trên toàn thế giới.

Nguyên Lý Hoạt Động Kim Thu Sét

Kim thu sét chỉ hoạt động khi xuất hiện trong các trận giông bão. Lúc ấy, các đám mây đã tích điện âm và mặt đất tích điện dương. Giữa mây và mặt đất có hiệu điện thế rất lớn. Lúc này, sét được hình thành. Những chỗ nhô cao trên mặt đất (nhà, đồi, núi,..) là những nơi có điện trường mạnh nhất. Chính vì thế, những nơi đó thường bị sét đánh nhiều nhất (nhà càng cao càng dễ bị sét đánh).

Khi sét đánh vào công trình có trang bị kim thu sét, các mũi nhọn sẽ phát huy tác dụng. Do cao và nhọn, kim thu sét sẽ có điện trường lớn nên sét sẽ đánh vào đó.

Sau khi bị sét đánh, nó dẫn dòng điện xuống dưới mặt đất. Dòng điện ấy sẽ được trung hòa về điện khi truyền xuống đất vì đất mang điện tích dương, còn dòng điện trong cột thu lôi mang điện tích âm.

Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật Kim Thu Sét

Vật liệu, cấu tạo và diện tích tiết diện tối thiểu của kim thu sét được quy định trong TCXDVN 46:2007 về chống sét cho công trình xây dựng

Lưu ý: Với trường hợp ứng suất phát sinh do tải trọng như gió gây ra không lớn thì có thể sử dụng kim thu sét dài tối đa tới 1m, đường kính 10mm.

Lắp Đặt Kim Thu Sét

Kim thu sét là một bộ phận thuộc hệ thống kim thu sét. Thiết bị này được lắp đặt cao nhất và tại trung tâm nơi cần bảo vệ.

Kim thu sét lần lượt được nối với dây đồng và dẫn qua hộp kiểm tra điện trở rồi xuống cọc tiếp địa được chôn sâu dưới lòng đất./

Bán kính bảo vệ kim thu sét được tính theo công thức

Rp=h−−√(2D−h)+ΔL(2D+ΔL)

Trong đó: