TIÊu chuẩn ngành tcn 68 135: 2001 chống sét bảo vệ CÁc công trình viễn thôNG

(Tham khảo)

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ LẮP ĐẶT ĐIỆN CỰC THU SÉT THEO PHƯƠNG PHÁP QUẢ CẦU LĂN

Để xác định các vị trí sét có thể đánh vào công trình, người ta dùng phương pháp quả cầu lăn. Theo phương pháp này, điện cực thu sét phải đặt ở vị trí sao cho không có điểm nào của đối tượng cần bảo vệ chạm vào một quả cầu lăn bán kính R lăn trên mặt đất, xung quanh và lên trên đỉnh công trình theo tất cả các hướng có thể.

Vùng bảo vệ của một điện cực thu sét được thể hiện trong hình E.1.

Hình E.1 Vùng bảo vệ của điện cực thu sét theo phương pháp quả cầu lăn

Giữa khoảng cách phóng điện và dòng điện có mối quan hệ như sau:

Trong đó:

R = k. I_s^0,8, m

I_s: Cường độ dòng điện sét, kA;

R: Khoảng cách phóng điện, m;

K: Hệ số, có giá trị (6,7÷10).

Khi phương pháp quả cầu lăn được áp dụng trên bản vẽ, công trình phải được xét từ tất cả các hướng để đảm bảo không có điểm nào của công trình nằm ngoài vùng được bảo vệ, một điều thường bị bỏ qua nếu chỉ xem xét hình chiếu đứng, hình chiếu bằng và hình chiếu cạnh của công trình.

PHỤ LỤC F

(Tham khảo)

ĐẶC ĐIỂM DÔNG SÉT CỦA VIỆT NAM

Bảng F.1. Mật độ sét tại các khu vực của Việt Nam

(Tham khảo)

CƠ SỞ XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ TẦN SUẤT THIỆT HẠI CHO PHÉP DO SÉT GÂY RA ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH VIỄN THÔNG

Tiêu chuẩn về giá trị tần suất thiệt hại do sét gây ra đối với công trình viễn thông được xác định trên nguyên tắc đảm bảo rủi ro thiệt hại do sét ở mức chấp nhận được. Mức này do chủ đầu tư hoặc cơ quan chức năng quyết định. Rủi ro thiệt hại (R) do sét gây ra đối với công trình viễn thông là tổn thất trung bình hàng năm có thể có đối với công trình viễn thông so với toàn bộ giá trị công trình và phụ thuộc vào tần suất thiệt hại do sét gây ra đối với công trình. Do vậy, mục đích của việc trang bị bảo vệ chống sét là làm giảm tần suất thiệt hại sao cho rủi ro thiệt hại ở mức chấp nhận được.

G.1 Rủi ro thiệt hại do sét gây ra đối với nhà trạm viễn thông

Rủi ro thiệt hại (R) do sét gây ra đối với nhà trạm viễn thông là tổn thất (mất mát) trung bình hàng năm có thể có trong nhà trạm viễn thông, được tính bằng công thức:

R =  F_i._i (G.1)

Trong đó:

F_i: Tần suất thiệt hại do sét gây ra đối với nhà trạm, do các nguyên nhân sét đánh trực tiếp vào nhà trạm, vào cột anten kề bên, do sét đánh gần, sét lan truyền qua các đường dây đi vào nhà trạm;

_i: Các trọng số, thể hiện mức độ mất mát, tổn thất trong một lần thiệt hại do sét gây ra đối với nhà trạm.

- Xét rủi ro thiệt hại vật lý (thiệt hại phần cứng của thiết bị trong nhà trạm):

 = 0,8 đối với thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào nhà trạm hoặc cột anten kề bên;

 = 0,2 đối với thiệt hại do sét đánh gần nhà trạm hoặc vào các đường dây đi vào nhà trạm.

Do vậy, rủi ro thiệt hại vật lý được tính như sau:

R_{phần cứng} = (F_d + F_a).0,8 + (F_s + F_n).0,2 (G.2)

- Xét rủi ro thiệt hại dịch vụ (thiệt hại do gián đoạn dịch vụ):

 = 24/8760 ≈ 2,74.10^-3 với giả thiết toàn bộ các đường dây bị mất liên lạc hoàn toàn trong 24 giờ.

Do vậy, rủi ro thiệt hại dịch vụ được tính như sau:

R_{dịch vụ} = F. 2,74.10^-3 , với F = F_d + F_a + F_s + F_n (G.3)

Mức rủi ro thiệt hại chấp nhận được quy định như sau:

R_{phần cứng} = 10-3;

R_{dịch vụ} = 10-4;

Có nghĩa là, rủi ro thiệt hại về giá trị phần cứng không được vượt quá 1/1000 toàn bộ giá trị của công trình (xét về mặt thiết bị). Đồng thời, rủi ro thiệt hại về dịch vụ (thời gian gián đoạn dịch vụ) không được vượt quá 1/10000 tổng số thời gian cần phục vụ.

Do vậy, phải bảo vệ chống sét để giảm nhỏ tần suất thiệt hại sao cho rủi ro thiệt hại phải nhỏ hơn hoặc bằng mức chấp nhận được, nghĩa là:

	(Fd + Fa).0,8 + (Fs + Fn).0,2 ≤ 10-3;	(G.4)
và:	F. 2,74.10-3 ≤ 10-4	(G.5)

Chú ý: Rủi ro thiệt hại do sét gây ra đối với cột cao anten được xác định theo phương pháp tương tự như đối với nhà trạm viễn thông, nhưng chỉ xét rủi ro thiệt hại do sét đánh trực tiếp:

R_{phần cứng} = F.0,8;

G.2 Tính toán rủi ro thiệt hại do sét gây ra đối với cáp thông tin

Rủi ro thiệt hại (Rp) do sét gây ra đối với cáp thông tin là tổn thất (mất mát) dịch vụ hàng năm do sét đánh trực tiếp. Rủi ro thiệt hại được tính bằng công thức:

R_p = F_pa._a + F_pb.b + F_ps. s (G.6)

Trong đó:

_a : Lượng tổn thất dịch vụ trong một lần thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào cáp treo;

_b : Lượng tổn thất dịch vụ trong một lần thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào cáp chôn ngầm;

_s : Lượng tổn thất dịch vụ trong một lần thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào kết cấu mà cáp đi vào.

Mục đích của việc bảo vệ chống sét là làm giảm tần suất thiệt hại sao cho rủi ro thiệt hại ở mức chấp nhận được.

1. Rủi ro thiệt hại do sét gây ra đối với tuyến cáp kim loại:

Đối với tuyến cáp kim loại:

_a = 2,1. 10^-3;

_b = 3,1. 10^-3;

_s = 3,1. 10^-3 .

Do vậy:

R_p = F_pa. 2,1. 10^-3 + F_ps. 3,1. 10^-3 ; (G.7)

F_pa. 2,1. 10^-3 + F_pb. 3,1. 10-3 + F_ps. 3,1. 10-3 = 10-3; (G.8)

hay:

F_pa. 2,1+ F_pb.3,1+ F_ps.3,1 = 1; (G.9)

Đối với tuyến cáp quang:

 = _a = _b = _s = 10^-3;

Do vậy:

Mức rủi ro thiệt hại chấp nhận được đối với tuyến cáp quang, Rt, được quy định bằng 10-4. Do vậy, phải bảo vệ chống sét để giảm nhỏ tần suất thiệt hại sao cho rủi ro thiệt hại phải nhỏ hơn hoặc bằng mức chấp nhận được, nghĩa là:

(F_pa+ F_pb+ F_ps). 10^-3 = 10^-4; (G.11)

hay:

(Tham khảo)

CÁC NỘI DUNG KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG CHỐNG SÉT CỦA CÔNG TRÌNH VIỄN THÔNG (CTVT)

Stt	Nội dung thực hiện	Văn bản áp dụng
1	Đánh giá khả năng chống quá áp quá dòng do sét của bản thân thiết bị và đường dây thông tin.	TCN 68 - 140:1995
2	Đánh giá các biện pháp bảo vệ chống sét hiện có của CTVT.	TCN 68 - 174:1998
3	Đánh giá hệ thống tiếp đất và/hoặc cấu hình đấu nối của CTVT.	TCN 68 - 141:1999
4	Đánh giá mức độ trang thiết bị bảo vệ và khả năng chống quá áp quá dòng của thiết bị bảo vệ CTVT.	TCN 68 - 174:1998 & TCN 68 - 167:1997
5	Tính toán kiểm tra tần suất thiệt hại do sét gây ra đối với CTVT, so sánh với tiêu chuẩn.	TCN 68 - 135: 2001 “Chống sét bảo vệ các công trình viễn thông”

PHỤ LỤC I

(Tham khảo)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. ITU - T

The protection of telecommunication and equipment against lightning discharges - ITU, 1974 and 1978.

2. ITU - T, Recommendation K. 39

Risk assessment of damages to telecommunication sites due to lightning discharges - 10/1996.

3. ITU - T, Recommendation K. 40 Protection against LEMP in telecommunication centers - 10/1996.

4. ITU - T, Recommendation K. 25 Protection of optical fibre cables - 11/1999

5. ITU - T, Recommendation K. 47 (draft version) Protection of telecommunication lines using metallic conductors against direct lightning discharges - 09/ 2000.

6. NZS/ AS 1768 - 1991 New Zeland/Australian Standard

Lightning Protection.

7. IEC 1024 - 1 - 1 Protection of structures against lightning

Part 1: General principles

Section 1: Guide A - Selection of protection levels for lightning protection systems.

8. TCN68 - 135: 1995 Chống sét bảo vệ các công trình viễn thông - Tổng cục Bưu điện, năm 1995.