Thiết bị chống sét lan truyền (SPD – Surge Protective Device) là thiết bị điện dùng để bảo vệ hệ thống điện và thiết bị điện khỏi hiện tượng quá áp đột biến do sét đánh lan truyền hoặc do chuyển mạch trong hệ thống.
Chống sét lan truyền Himel HDY3806
Chong-set-lan-truyen-himel-HDY3N
⚡ 1. Cơ chế hoạt động cơ bản
✅ Trạng thái bình thường (Không có sét hoặc xung áp cao)
-
SPD không dẫn điện → điện trở rất lớn (gần như hở mạch).
-
Điện áp trong mạng điện hoạt động bình thường (VD: 220V/380V AC).
-
Không có dòng điện chạy qua SPD, thiết bị điện hoạt động bình thường.
⚠️ Khi có xung sét hoặc điện áp tăng đột biến
-
Nếu xuất hiện xung điện áp lớn (thường từ 1.5kV đến 10kV), SPD phát hiện ngay lập tức.
-
SPD tự động đóng mạch, chuyển trạng thái sang dẫn điện tức thời (điện trở thấp).
-
Luồng xung sét được dẫn xuống đất (tiếp địa) thông qua SPD → tránh truyền vào thiết bị điện.
✅ Sau khi xung sét kết thúc
-
SPD phục hồi về trạng thái ban đầu (điện trở cao).
-
Quá trình diễn ra trong vài nano giây (ns) → bảo vệ thiết bị gần như tức thì.
🛠 2. Các linh kiện chính dùng trong SPD
| Linh kiện | Chức năng | Ưu điểm |
|---|---|---|
| Varistor (MOV) | Hấp thụ xung áp, chuyển mạch khi vượt ngưỡng | Phổ biến, giá rẻ |
| GDT (Gas Discharge Tube) | Tạo tia lửa hồ quang để dẫn dòng lớn xuống đất | Chịu dòng lớn tốt |
| Diode Zener / TVS | Bảo vệ điện áp thấp, dùng cho mạch tín hiệu | Phản ứng nhanh |
| Spark Gap | Khe hở cách điện – tạo tia lửa khi có áp cao | Dẫn dòng cực lớn |
| Tiristor (SCR) | Kích dẫn có điều khiển | Phối hợp bảo vệ |
Các SPD loại cao cấp thường kết hợp nhiều linh kiện để đáp ứng từng tầng bảo vệ: từ sơ cấp đến thiết bị đầu cuối.
🧪 3. Mô hình nguyên lý đơn giản
SPD được mắc song song với nguồn điện, và đấu nối với hệ thống tiếp địa. Khi điện áp vượt quá ngưỡng an toàn (ví dụ 275V hoặc 385V), SPD sẽ xả dòng về đất.
📌 4. Đặc điểm kỹ thuật quan trọng của SPD
| Thông số | Ý nghĩa |
|---|---|
| Uc (Voltage Continuous) | Điện áp hoạt động liên tục tối đa |
| Up (Voltage Protection Level) | Mức điện áp dư trên thiết bị khi SPD hoạt động (càng thấp càng tốt) |
| In (Nominal Discharge Current) | Dòng xung danh định SPD chịu được nhiều lần |
| Imax (Maximum Discharge Current) | Dòng xung tối đa SPD chịu được 1 lần |
| tₙs (Thời gian phản ứng) | Thời gian SPD phản ứng với xung (thường <25ns) |
✅ Tóm tắt nguyên lý
-
SPD hoạt động như một “van điện tử thông minh”.
-
Bình thường thì “khóa”, khi có sét hoặc xung điện thì mở van để xả dòng.
-
Sau khi xả xong thì đóng van trở lại, bảo vệ liên tục cho hệ thống.
