Quy chuẩn QCVN32:2011/BTTTT

Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 32:2011/BTTTT về chống sét cho các trạm viễn thông và mạng cáp ngoại vi viễn thông do Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông ban hành

QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA

QCVN 32:2011/BTTTT

 

VỀ CHỐNG SÉT CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG VÀ MẠNG CÁP NGOẠI VI VIỄN THÔNG

 

National technical regulation

on lightning protection for telecommunication stations and outside cable network

 

MỤC LỤC

1. Quy định chung

1.1. Phạm vi điều chỉnh

1.2. Tài liệu viện dẫn

1.3. Giải thích từ ngữ và chữ viết tắt

1.4. Quy trình quản lý rủi ro thiệt hại do sét

1.5. Các tiêu chí cơ bản về bảo vệ chống sét

1.5.1. Mức bảo vệ chống sét

1.5.2. Vùng bảo vệ chống sét

2. Quy định kỹ thuật

2.1. Yêu cầu về rủi ro do sét gây ra cho công trình viễn thông

2.1.1. Yêu cầu đối với nhà trạm viễn thông

2.1.2. Yêu cầu đối với cáp ngoại vi viễn thông

2.2. Phương pháp tính toán rủi ro do sét

2.2.1. Tính toán rủi ro do sét gây ra đối với nhà trạm viễn thông

2.2.2. Tính toán rủi ro do sét gây ra đối với cáp ngoại vi viễn thông

2.3. Các biện pháp bảo vệ chống sét cho công trình viễn thông

2.3.1. Các biện pháp bảo vệ chống sét cho nhà trạm viễn thông

2.3.2. Các biện pháp bảo vệ chống sét cho cáp ngoại vi viễn thông

3. Quy định về quản lý

4. Trách nhiệm của tổ chức, cá nhân

5. Tổ chức thực hiện

Phụ lục A (Quy đinh) Xác định vị trí lắp đặt điện cực thu sét

Phụ lục B (Quy đinh) Xác định dòng gây hỏng cho cáp kim loại cáp quang

có thành phần kim loại

Phụ lục C (Quy đinh) Tính toán hệ số che chắn của dây chống sét ngầm bảo vệ

cáp thông tin chôn ngầm

Phụ lục D (Tham khảo) Đặc điểm dông sét của Việt Nam

Phụ lục E (Tham khảo) Tính toán rủi ro tổn thất cho một trạm viễn thông điển hình

Thư mục tài liệu tham khảo

 

Lời nói đầu

QCVN 32:2011/BTTTT đưc xây dựng trên sở soát xét, chuyển đổi Tiêu chuẩn Ngành TCN 68-135:2001 “Chống sét bảo vệ các công trình viễn thông - Yêu cu kỹ thuật” ban hành theo Quyết định số 1061/2001/QĐ-TCBĐ ngày 21/12/2001 của Tổng cục trưng Tổng cục Bưu điện (nay là Bộ Thông tin và Truyền thông)

Các yêu cầu kỹ thuật phương pháp tính trong QCVN 32:2011/BTTTT đưc xây dựng trên sở tiêu chuẩn IEC 62305 phần 1, 2, 3 (2006), các Khuyến nghị K.39 (1996), K.40 (1996), K.25 (1999) và K.47 (2008) của ITU-T.

QCVN 32:2011/BTTTT do Viện Khoa học Kỹ thuật Bưu điện biên soạn, Vụ Khoa học Công nghệ trình duyệt, Bộ Thông tin Truyền thông ban hành kèm theo Thông số 10/2011/TT-BTTTT ngày 14/4/2011 của Bộ trưng Bộ Thông tin và Truyền thông.

 

QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA

VỀ CHỐNG SÉT CHO CÁC TRẠM VIỄN THÔNG VÀ MẠNG CÁP NGOẠI VI VIỄN THÔNG

National technical regulation

on lightning protection for telecommunication stations and outside cable network

1. Quy định chung

1.1. Phạm vi điều chỉnh

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia này quy định:

- Rủi ro thiệt hại cho phép do sét gây ra đối với trạm viễn thông cáp ngoại vi viễn thông;

- Phương pháp tính toán tần suất thiệt hại do sét gây ra đối với trạm viễn thông và cáp ngoại vi viễn thông;

- Các biện pháp chống sét bảo vệ trạm viễn thông và cáp ngoại vi viễn thông.

Quy chuẩn này đưc áp dụng cho các công trình viễn thông trạm viễn thông, cáp ngoại vi viễn thông nhằm hạn chế các thiệt hại do sét gây ra, đảm bảo an toàn cho con ngưi và khả năng cung cấp dịch vụ của các công trình viễn thông.

1.2. Tài liệu viện dẫn

QCVN 9:2010/BTTTT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếp đất cho các trạm viễn thông.

TCVN 8071:2009, Công trình viễn thông - Quy tắc thực hành chống t và tiếp đất.

1.3. Giải thích từ ngữ và chữ viết tắt

1.3.1. Diện tích rủi ro (risk area)

Diện tích rủi ro diện tích của miền bao quanh công trình viễn thông, khi sét đánh vào diện tích này có thể gây nguy hiểm cho công trình viễn thông.

1.3.2. Dòng xung sét (lightning impulse current)

Dòng xung sét xung dòng điện dải tần số thấp, xuất hiện không chu kỳ nhất định, tăng vọt đến giá trị đỉnh, rồi giảm xuống đến giá trị không. Các đặc trưng của dòng xung sét là:

- Giá trị đỉnh (biên độ) xung, I;

- Thi gian sưn trưc đạt giá trị đỉnh, T1 ;

- Thời gian sưn sau giảm đến nửa giá trị đỉnh, T2 ;

- Dạng sóng dòng xung, T1 /T2 ;

Hình 1 trình y dạng sóng dòng t chuẩn và cách c định c thông sdòng sét.

Hình 1. Dạng sóng dòng sét chuẩn

1.3.3. Điện áp xung (impulse voltage)

Điện áp xung có c đặc điểm đặc trưng theo cách tương t như dòng xung. Hình 2 trình y dạng sóng điện áp t chuẩn và cách c định c thông s điện áp sét.

Hình 2. Dạng sóng điện áp sét chuẩn

1.3.4. Dòng gây hư hỏng (cho cáp) (failure current)

Dòng gây hư hỏng dòng sét nhỏ nhất gây hư hỏng cho cáp viễn thông, gây ra gián đoạn dịch vụ.

1.3.5. Dòng đánh thủng vỏ (cáp) (sheath breakdown current)

Dòng đánh thủng vỏ dòng điện nhỏ nhất chạy trong vỏ kim loại của cáp, gây ra điện áp đánh xuyên giữa các thành phần kim loại trong lõi cáp vỏ kim loại cáp, dẫn đến hư hỏng cáp.

1.3.6. Dòng thử (test current)

Dòng thử là dòng điện nhỏ nhất chạy trong vỏ kim loại của cáp, gây ra hư hỏng cho cáp do các tác động cơ hoặc nhiệt.

1.3.7. Dòng điện mối nối (đối với cáp quang) (connection current)

Dòng điện mối nối dòng điện nhỏ nhất chạy trong các thành phần kết nối của cáp quang, gây ra hư hỏng cho cáp do các tác động của cơ hoặc nhiệt.

1.3.8. Điện áp đánh xuyên (breakdown voltage)

Điện áp đánh xuyên điện áp xung đánh thủng giữa các thành phần kim loại trong lõi cáp và vỏ kim loại của cáp.

1.3.9. Mật độ sét (lightning density)

Mật độ sét số lần sét đánh xuống một đơn vị diện tích mặt đất trong một năm (lấy bằng 1 km2).

1.3.10. Mức Keraunic (Keraunic level)

Mc Keraunic là giá tr ngày dông trung bình trong một năm, ly t tổng s ngày dông trong một chu k hot động 12 năm của mt tri, ti một trm quan trc khí ng.

1.3.11. Ngày dông (thunder day)

Ngày dông ngày về đặc trưng khí ng, ngưi quan trắc thể nghe rõ tiếng sấm.

1.3.12. Sét (lightning strike, flash)

Sét hiện ng phóng điện tia lửa kèm theo tiếng nổ trong không khí, có thể xảy ra bên trong đám y, giữa hai đám mây mang điện tích trái dấu hoặc giữa đám mây tích điện với đất. Các công trình viễn thông trong quá trình khai thác, chịu tác động của sét như sau:

- Tác động do sét đánh trực tiếp: tác động của dòng sét đánh trực tiếp vào công trình viễn thông;

- Tác động do sét lan truyền và cảm ứng: là tác động thứ cấp của sét do các ảnh hưng tĩnh điện, điện từ, galvanic...

1.3.13. Tần suất thiệt hại (frequency of damage)

Tần suất thiệt hại do sét số lần sét đánh trung bình hàng năm gây thiệt hại cho công trình viễn thông.

1.3.14. Thiết bị bảo vệ xung (Surge Protective Device - SPD)

Thiết b bo v xung là phương tin hn chế quá áp đột biến và r c dòng xung.

1.3.15. Trở kháng truyền đạt (trở kháng ghép) của vỏ che chắn kim loại của cáp (transfer (coupling) impedance of metal cable sheath)

Trở kháng truyền đạt (trở kháng ghép) của vỏ che chắn kim loại của cáp tỷ số giữa điện áp sụt từ mặt trong ra mặt ngoài vỏ che chắn kim loại của cáp trên toàn bộ dòng điện chảy trong vỏ che chắn kim loại.

1.3.16. Vùng chống sét (Lightning Protection Zone - LPZ)

Vùng chống t là vùng đưc phân chia trong một khu vực trạm viễn thông, đưc đặc trưng bởi mức đ khắc nghiệt của trưng điện t và ảnh ng do t y nên.

1.3.17. Xác suất thiệt hại (probability of damage)

Xác suất thiệt hại do sét xác suất một lần sét đánh gây thiệt hại cho công trình viễn thông.

1.3.18. Rủi ro (Risk - R)

Là giá tr trung bình có th có của tổn thất hàng m (v con ngưi và dịch vụ) do sét, ơng ứng với tổng giá tr (v con ngưi và dịch vụ) của đối ng đưc bảo vệ.

1.3.19. Rủi ro chấp nhận được (tolerable risk - RT )

Là giá trị rủi ro lớn nhất có thể chấp nhận đưc đối với công trình đưc bảo vệ.

1.3.20. Mức bảo vệ chống sét (Lightning Protection Level - LPL)

con số liên quan đến một tập hợp các tham số dòng sét ơng ứng với xác suất mà các giá trị thiết kế lớn nhất nhỏ nhất sẽ không bị t quá trong hiện ng sét đánh tự nhiên.

1.3.21. Các biện pháp bảo vệ (protection measures)

Là các biện pháp đưc áp dụng với đối tưng cần bảo vệ để làm giảm rủi ro.

1.3.22. Hệ thống bảo vệ chống sét (Lightning Protection System - LPS).

một hệ thống hoàn chỉnh đưc dùng để làm giảm các thiệt hại vật do sét đánh vào công trình.

1.3.23. Hệ thống bảo vệ chống sét bên ngoài (External Lightning Protection System)

phần của hệ thống bảo vệ chống sét bao gồm hệ thống điện cực thu sét, hệ thống dẫn sét xuống và hệ thống điện cực tiếp đất.

1.3.24. Hệ thống bảo vệ chống sét bên trong (Internal Lightning Protection System).

phần của hệ thống bảo vệ chống sét bao gồm các kết nối đẳng thế và/hoặc cách điện với hệ thống bảo vệ chống sét bên ngoài.

1.3.25. Hệ thống điện cực thu sét (air-termination system)

một phần của hệ thống chống sét bên ngoài, sử dụng các thành phần kim loại như thanh, các dây dẫn dạng lưi nhằm mục đích thu các tia sét.

1.3.26. Hệ thống dẫn sét xuống (down-conductor system)

một phần của hệ thống chống sét bên ngoài, nhằm mục đích dẫn dòng sét từ hệ thống điện cực thu sét xuống hệ thống điện cực tiếp đất.

1.3.27. Hệ thống điện cực tiếp đất (earth-termination system)

một phần của hệ thống chống sét bên ngoài, nhằm mục đích dẫn phân tán dòng sét vào trong đất.

1.3.28. Các bộ phận dẫn bên ngoài (external conductive parts)

các bộ phận kim loại đi vào hoặc đi ra công trình cần bảo vệ, như các hệ thống đưng ống, cáp kim loại, ống dẫn kim loại... có thể mang một phần dòng sét.

1.3.29. Kết nối đẳng thế (lightning equipotential bonding)

kết nối với hệ thống bảo vệ chống sét của các bộ phận kim loại tách biệt, bằng các kết nối trực tiếp hoặc qua các thiết bị bảo vệ xung, để làm giảm chênh lệch điện thế do dòng sét gây ra.

1.3.30. Dây che chắn (shielding wire)

dây kim loại dùng để làm giảm thiệt hại vật do sét đánh xuống đưng dây viễn thông.

1.3.31. Hệ thống các biện pháp bảo vệ chống xung điện từ do sét (LEMP Protection Measures System - LPMS)

một hệ thống hoàn chỉnh của các biện pháp bảo vệ chống lại xung điện từ do sét (LEMP) cho các hệ thống lắp đặt bên trong công trình.

1.3.32. Trạm viễn thông (telecommunication station)

Một khu vực bao gồm một hoặc nhiều nhà trạm trong đó chứa các thiết bị viễn thông, cột cao ăng ten các loại trang thiết bị phụ trợ để cung cấp dịch vụ viễn thông. Trạm viễn thông không bao gồm nhà và các thiết bị nhà thuê bao.

1.3.33. Công trình viễn thông (telecommunication plant)

Công trình xây dựng, bao gồm hạ tầng kỹ thuật viễn thông thụ động (nhà, trạm, cột, cống, bể) và thiết bị mạng đưc lắp đặt vào đó.

1.3.34. Nhà trạm viễn thông (telecom building) Là nhà trong đó đặt hệ thống thiết bị viễn thông.

1.3.35. Các chữ viết tắt

SPD                   Thiết bị bảo vệ xung                                   Surge Protective Device

LEMP                 Xung điện từ do sét                                   Lightning Electromagnetic Impulse

LPZ                    Vùng bảo vệ chống sét                              Lightning Protection Zone

LPL                     Mức bảo vệ chống sét                               Lightning Protection Level

LPMS                 Hệ thống các biện pháp bảo vệ                  LEMP protection measures system

                          chống xung điện từ do sét

1.4. Quy trình quản lý rủi ro thiệt hại do sét

Việc cần thiết trang bị các biện pháp bảo vệ chống sét cho các công trình viễn thông cần đưc xác định thông qua quy trình quản lý rủi ro như sau:

Hình 3. Quy trình quản lý rủi ro thiệt hại do sét

1.5. Các tiêu chí cơ bản về bảo vệ chống sét

Các biện pháp bảo vệ, đưc áp dụng để giảm thiệt hại tổn thất, cần phải đưc thiết kế đối với một tập hợp các tham số dòng sét đã xác định, việc bảo vệ cần thiết đối với dòng sét này (mức bảo vệ chống sét).

1.5.1. Mức bảo vệ chống sét

Quy chuẩn này quy định 4 mc bảo vệ chống sét. Với mỗi mức LPL, một tập hợp các tham số dòng sét đưc ấn định.

Giá trị lớn nhất của tham số dòng sét ơng ứng với mức LPL I sẽ không bị t quá với xác suất là 99%.

Giá trị lớn nhất của tham số sét ơng ứng với LPL I sẽ giảm xuống tới 75% đối với LPL II và 50% đối với các mức III và IV.

Bảng 1. Giá trị tham số dòng sét theo LPL

LPL

I

II

III

IV

Dòng đỉnh lớn nhất, kA

200

150

100

100

Dòng đỉnh nhỏ nhất, kA

3

5

10

16

c giá tr lớn nhất và nh nhất của c tham s dòng t đối với c mức bảo v chống t khác nhau được cho trong Bảng 1 và được s dụng đ thiết kế các thành phần của h thống bảo v chống t (ví dụ, thiết diện y dẫn, đ y của v kim loại, kh năng chịu dòng của SPD, khoảng cách cách ly đ tránh đánh lửa y nguy hiểm).

Các giá trị nhỏ nhất của biên độ dòng sét đối với các LPL khác nhau đưc sử dụng để xác định bán kính quả cầu lăn để xác định vùng bảo vệ LPZ 0B sét đánh trực tiếp không tiếp cận đưc (xem 1.5.2 Hình 4). Giá trị nhỏ nhất của tham số dòng sét cùng với bán kính quả cầu lăn ơng ứng đưc cho trong Bảng 2. Các số liệu này dùng để định vị hệ thống điện cực thu sét xác định vùng bảo vệ chống sét LPZ 0B (xem 1.5.2).

Bảng 2. Giá trị nhỏ nhất của dòng sét và bán kính quả cầu lăn tương ứng với LPL

Tiêu chí

LPL

I

II

III

IV

Dòng đỉnh nhỏ nhất I, kA

3

5

10

16

Bán kính quả cầu lăn r, m

20

30

45

60

1.5.2. Vùng bảo vệ chống sét

Các biện pháp bảo vệ như LPS, các dây che chắn, che chắn điện từ SPD sẽ quyết định các vùng bảo vệ chống sét. Việc phân biệt các vùng bảo vệ chống sét đưc đặc trưng bởi s chênh lệch đáng k của xung điện t do t tại c vùng bảo vệ.

Tùy theo mức độ ảnh ng của sét, các vùng bảo vệ chống sét sau đây đưc đnh nghĩa:

LPZ 0A

vùng nguy chịu sét đánh trực tiếp toàn bộ trưng điện từ do sét. Các hệ thống trong đó thể chịu toàn bộ hoặc một phần dòng xung sét.

LPZ 0B

vùng đã đưc bảo vệ khỏi sét đánh trực tiếp nhưng vẫn chịu sự đe dọa của toàn bộ trưng điện từ do sét. Các hệ thống trong đó có thể chịu một phần dòng xung sét.

LPZ 1

vùng trong đó dòng xung đưc hạn chế do sự chia dòng các SPD tại vị trí ranh giới. Việc che chắn không gian thể làm suy giảm trưng điện từ do sét.

LPZ 2,..., n

vùng trong đó dòng xung đưc hạn chế hơn nữa do sự chia dòng các SPD bổ sung tại vị trí ranh giới. Việc che chắn không gian bổ sung có thể làm suy giảm hơn nữa trưng điện từ do sét.

Chú thích 1: Nói chung, mức của một LPZ càng cao thì các tham s môi trưng điện từ càng thấp.

Nguyên tắc chung của việc bảo vệ là, đối ng cần bảo vệ phải nằm trong vùng LPZ các đặc tính về điện từ ơng thích với khả năng của chịu đựng của đối ng với tác động do sét gây ra thiệt hại cần phải giảm bớt (thiệt hại vật lý, hỏng các hệ thống điện và điện tử do quá áp).

Hình 4. Minh họa phân vùng chống sét LPZ tại trạm viễn thông

2. Quy định kỹ thuật

2.1. Yêu cầu về rủi ro do sét gây ra cho công trình viễn thông

2.1.1. Yêu cầu đối với nhà trạm viễn thông

Nhà trạm viễn thông phải đưc trang bị các biện pháp bảo vệ sao cho giá tr rủi ro không đưc vưt quá giá trị rủi ro chấp nhận đưc sau:

Bảng 3. Giá trị rủi ro chấp nhận được đối với nhà trạm viễn thông

Loại tổn thất

RT (năm-1)

Rủi ro tổn thất về con người Rinjury

10-5

Rủi ro tổn thất về dịch vụ Rloss

10-3

2.1.2. Yêu cầu đối với cáp ngoại vi viễn thông

Cáp ngoại vi viễn thông phải đưc trang bị các biện pháp bảo vệ sao cho giá trị rủi ro không đưc vưt quá giá trị rủi ro chấp nhận đưc sau:

Bảng 4. Giá trị rủi ro chấp nhận được đối với cáp ngoại vi viễn thông

Loại tổn thất

RT (năm-1)

Rủi ro tổn thất về dịch vụ Rloss

10-3

Chú thích: Đối với các cáp ngoại vi viễn thông, không xét đến rủi ro tổn thất về con ngưi.

Phương pháp tính toán rủi ro do sét gây ra đối với nhà trạm viễn thông đưng dây viễn thông đưc trình bày trong 2.2.

2.2. Phương pháp tính toán rủi ro do sét

2.2.1. Tính toán rủi ro do sét gây ra đối với nhà trạm viễn thông

Rủi ro do sét gây ra đối với nhà trạm viễn thông đưc tính theo công thức sau:

Rinjury = L.pinj Σ Fi.            (2.1)

Rloss = L Σ Fi                  (2.2)

Trong đó:

Fi : Tần suất thiệt hại doty ra đối với nhà trạm, doc nguyên nhânt đánh trực tiếp o nhà trạm, t đánh o cột anten k bên, t đánh xuống đất gần nhà trạm, sét lan truyền qua c đưng y đi o nhà trạm; đưc tính toán theo 2.2.1.1.

L: Trọng số tổn thất, thể hiện mức độ tổn thất trong một lần thiệt hại do sét gây ra đối với nhà trạm.

- Với rủi ro tổn thất về con ngưi: L = 1;

- Với rủi ro tổn thất về dịch vụ L = 2.74 x 10-3.

pinj : xác suất giảm nhỏ thiệt hại cho con ngưi, do các biện pháp bảo vệ trong Bảng 8 và Bảng 9.

2.2.1.1 Tính toán tần suất thiệt hại do sét gây ra đối với khu vực nhà trạm viễn thông

Tần suất thiệt hại (F) tại một trạm viễn thông với mật độ sét của khu vực đặt trạm (Ng ) khi xét đến hiệu quả của các biện pháp bảo vệ vốn hoặc bổ sung, đưc xác định bằng công thức:

F = Ng (Ad.pd + An.pn +  As.ps+ Aa.pa)       (2.3)

Hay:

F = Fd + Fn + Fs + Fa                              (2.4)

Trong đó:

Ng: Mật độ sét đánh tại khu vực đặt trạm, đưc tính tùy theo khu vực địa lý, xem Bảng D1, Phụ lục D.

p: Các hệ số xác suất thiệt hại khác nhau phụ thuộc vào các biện pháp bảo vệ hiện có nhằm làm giảm tần suất thiệt hại (F), xem 2.2.1.2;

Fd = Ng.Ad.pd     - Tần suất thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào nhà trạm (d);

Fn = Ng.An.pn      - Tần suất thiệt hại do sét đánh xuống đất gần khu vực trạm (n);

Fs = Ng.As.ps     - Tần suất thiệt hại do sét đánh vào cáp hoặc vùng lân cận cáp dẫn vào trạm (s);

Fa = Ng.Aa.pa      - Tần suất thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào các vật ở gần, ví dụ cột anten có liên kết bằng kim loại với nhà trạm viễn thông (a).

Ad = - Diện tích rủi ro sét đánh trực tiếp vào nhà trạm viễn thông:

Ad = (9ph2 + 6ah + 6bh + ab).10-6, km            (2.5)

Trong đó:

a: Chiều rộng của nhà trạm viễn thông, m;

b: Chiều dài của nhà trạm viễn thông, m;

h: Chiều cao của nhà trạm, m.

Trong trưng hợp diện tích rủi ro sét đánh trực tiếp vào cột anten che phủ một phần diện tích rủi ro sét đánh trực tiếp vào nhà trạm, diện tích Ad đưc giảm đi phần bị che phủ đó.

An - Diện tích rủi ro do sét đánh xuống đất cạnh nhà trạm làm tăng thế đất ảnh hưng đến trung tâm viễn thông. An được tính bằng diện tích của một miền tạo bởi một đưng cách nhà một khoảng cách d = 500 m, trừ đi diện tích rủi ro do sét đánh trực tiếp vào nhà Ad.

Nơi nào các vật gần như các công trình xây dựng cao  khác (ví dụ: cột anten,nhà cao tầng) các cáp dẫn vào thì diện tích A sẽ đưc giảm đi bởi phần diện tích rủi ro che phủ của các công trình đó, như minh họa trên Hình 5.

As - Diện tích rủi ro do sét đánh xuống các đưng cáp (thông tin, điện lực) dẫn vào trạm. Tng hợp tổng quát, cáp dẫn vào nhà trạm viễn thông gồm các loại treo và chôn, diện tích As đưc tính bằng công thức:

        (2.6)

Trong đó:

li : Chiều dài của mỗi đoạn đưng dây, m;

di : Khoảng cách tương ứng của mỗi đoạn, m;

- Đối với cáp treo, di = 1000 m;

- Đối với cáp ngầm, di = 250 m;

n: Số đoạn đưng dây chôn ngầm hoặc treo nổi;

Aa : Diện tích rủi ro sét đánh trực tiếp vào cột anten liên kết bằng kim loại với nhà trạm.

- Đối với cột anten có dạng tháp, diện tích Aa đưc tính tương tự như Ad;

- Đối với cột anten cột trụ tròn, cột tam giác, cột tứ giác dây co kích thưc nhỏ, Aa đưc tính bằng diện tích hình tròn bán kính 3h (h chiều cao cột anten) Aa = p(3h)2

Các diện tích rủi ro do sét đánh vào khu vực trạm viễn thông đưc minh họa trên Hình 5.

Hình 5. Mô tả các diện tích rủi ro sét đánh vào khu vực nhà trạm viễn thông

2.2.1.2. Xác định các hệ số xác suất thiệt hại p

Mỗi hệ số xác suất thiệt hại p thể hiện khả năng làm giảm số thiệt hại do sét của đặc tính bảo vệ tự nhiên của công trình lắp đặt (vật liệu nhà, mạng cáp treo nổi hoặc ngầm) các biện pháp bảo vệ cho nhà hoặc tại các giao diện cũng như các biện pháp bảo vệ khác cả bên trong bên ngoài (các thiết bị chống sét, i che chắn cáp, kỹ thuật cách điện...). Trong thiết kế chống sét, khi áp dụng một biện pháp bảo vệ sẽ giảm nhỏ xác suất hư hỏng do sét đánh tương ứng, thể hiện qua các hệ số p.

Nếu áp dụng một vài biện pháp bảo vệ cho một đối ng thì hệ số xác suất thực sự sẽ bằng tích các giá trị riêng rẽ, có nghĩa là:

p = P pi, (với pi ≤ 1).

c giá tr h s c suất p đưc trình y trong c bảng t Bảng 5 đến Bảng 9.

Bảng 5. Các trị số p cho các vật liệu xây dựng nhà trạm

Các vật liệu làm nhà

pd, pa, pn

Không có tính che chắn (gỗ, gạch, bê tông không có thép gia cưng)

1

Bê tông cốt thép có kích thưc lưi chuẩn

0,1

Kim loại

0,01

 

Bảng 6. Các trị số p cho các biện pháp bảo vệ bên ngoài nhà trạm

Các biện pháp bảo vệ bên ngoài nhà trạm

pd, pinj

Không có chống sét cho nhà cả bên ngoài lẫn bên trong

1

Trang bị hệ thống LPS bên ngoài (theo quy định tại 2.3.1 1)

0,1

Chú thích: pinj là hệ số xác suất gây tổn thương cho con ngưi

Bảng 7. Các trị số p cho các biện pháp bảo vệ trên cáp dẫn vào trạm

Các biện pháp chống sét cảm ứng

ps, pn

Khi cáp bên ngoài không đưc che chắn, không có các thiết bị chống sét

1

Cáp thông tin bên ngoài đưc che chắn, có trở kháng truyền đạt cực đại 20 Ω/km (theo quy định tại 2.3.1.2)

0,5

Cáp thông tin bên ngoài đưc che chắn, có trở kháng truyền đạt cực đại 5 Ω /km (theo quy định tại 2.3.1.2)

0,1

Cáp thông tin bên ngoài đưc che chắn, có trở kháng truyền đạt cực đại 1 Ω /km (theo quy định tại 2.3.1.2)

0,01

Lắp biến áp cách ly tại giao diện mạng hạ áp (điện áp đánh xuyên lớn hơn 20 kV) (theo quy định tại 2.3.1.2)

0,1

Lựa chọn và lắp thiết bị chống sét có phối hợp tốt với khả năng chịu đựng của thiết bị, kỹ thuật lắp đặt có chất lưng (theo quy định tại 2.3.1.2)

0,01

Sử dụng cáp quang phi kim loại (theo quy định tại 2.3.1.2)

0

 

Bảng 8. Các trị số p cho các biện pháp bảo vệ bên trong nhà trạm

Các biện pháp bảo vệ bên trong nhà trạm

pd, pa, pn, pinj

Thực hiện các cấu hình đấu nối tiếp đất theo TCN 68 - 141:1999 (theo quy định tại phần a) mục 2.3.1.3)

0,5

Áp dụng đồng thời các kỹ thuật lắp đặt bên trong nhà trạm (theo quy định tại phần b) và c) mục 2.3.1.3)

0,1

 

Bảng 9. Các trị số p cho các lớp bề mặt sàn khác nhau để làm giảm điện áp chạm và điện áp bước

Loại bề mặt

pinj

Bê tông ẩm

10-2

Bê tông khô

10-3

Nhựa đưng, gỗ

10-5

Lớp cách điện bằng vật liệu có điện áp đánh thủng lớn

10-6

2.2.2. Tính toán rủi ro do sét gây ra đối với cáp ngoại vi viễn thông

Xét trưng hợp tổng quát, tuyến cáp (cáp kim loại hoặc cáp quang thành phần kim loại) bao gồm các đoạn chôn ngầm treo. Rủi ro thiệt hại (R) cần xem xét là rủi ro tổn thất dịch vụ hàng năm do sét đánh trực tiếp. Rủi ro thiệt hại đưc tính bằng công thức:

R = Fpa.La + Fpb.Lb + Fps.Ls           (2.6)

Trong đó:

Fpa: Tần suất thiệt hại đối với đoạn cáp treo;

Fpb: Tần suất thiệt hại đối với đoạn cáp chôn ngầm;

Fps: Tần suất thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào kết cấu nơi cáp đi vào;

La: ng tổn thất dịch vụ trong một lần thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào cáp treo;

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

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

- Đối với tuyến cáp kim loại:

La = 2 x 10-3;

Lb = 3 x 10-3;

Ls = 2 x 10-3.

- Đối với tuyến cáp quang:

La = Lb = Ls = 10-3;

2.2.2.1. Tần suất thiệt hại đối với đoạn cáp treo và chôn ngầm

Tần suất thiệt hại đối với đoạn p treo và chôn ngầm đưc tính bằng công thức:

Fpa = 2 x Ng x [L - 3(Ha + Hb )] x D x p(Ia) x Cd x10-6, (thiệt hại/năm)           (2.7)

Fpb = 2 x Ng x [L- 3(Ha + Hb )] x D x p(Ia) x Cd x Kd x 10-6, (thiệt hại/năm)    (2.8)

Trong đó:

L: Độ dài đưng dây, (m);

Ha: chiều cao của công trình nối với đầu “a” của đưng dây, (m);

Hb: chiều cao của công trình nối với đầu “b” của đưng dây, (m);

p(Ia): Hệ số xác suất dòng gây hư hỏng, đưc tính bằng công thức:

p(i) = 10-2 e(a-bi) với i ≥ 0

a = 4,605 và b = 0,0117 với i ≤ 20 kA

a = 5,063 và b = 0,0346 với i > 20 kA

Hệ số vị trí;

Cd = 0,25 với vị trí bao quanh bởi các cấu trúc độ cao bằng hoặc lớn hơn (ví dụ đưng dây điện lực, cây cối,...);

Cd = 0,50 với vị trí bao quanh bởi các cấu trúc có độ cao nhỏ hơn;

Cd = 1,0 với vị trí biệt lập (không có cấu trúc nào ở lân cận);

Cd = 2,0 đối với vị trí trên đỉnh đồi hoặc gò.

Mật độ sét, (km-2. năm-1) (xem Phụ lục D);

D: Khoảng cách sét đánh, (m);

- Với cáp chôn:

D = 0,482 (ρ)1/2 với ρ ≤ 100 Ω.m;

D = 2,91 + 0,191 (ρ)1/2 với 100 Ω.m <ρ>< 1000="">

D = 0,283 (ρ)1/2 với ρ > 1000 Ω.m;

- Với cáp treo:

D = 3 H, (m); H là độ cao treo cáp (thưng đưc quy định giữa 4 m đến 15 m);

Ia : Dòng gây hư hỏng, (kA) (xem Phụ lục B.1);

Kd : Hệ số hiệu chỉnh thiệt hại;

Kd = 2,5 với cáp chôn không đưc che chắn;

Kd = 1,0 với cáp chôn đưc che chắn;

2.2.2.2. Tần suất thiệt hại do t đánh trực tiếp o công trình mà p đi o (F )

Tần suất thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào công trình gây ra cho cáp đưc tính bằng công thức:

Fps = Ng.Ad.p(Ia). Cd (thiệt hại/năm);          (2.9)

Trong đó:

Ad : Diện tích rủi ro sét đánh vào kết cấu, đưc tính bằng công thức:

Ad = (9ph2 + 6ah + 6bh + ab) 10-6, (km2);

Trong đó:        a = chiều dài, (m);

           b = chiều rộng, (m);

                       c = chiều cao, (m);

p(Ia): Xác suất biên độ dòng sét đánh vào kết cấu tạo ra dòng điện gây hỏng cáp;

Ia: Dòng gây hư hỏng cáp, xem Phụ lục B.2.

2.3. Các biện pháp bảo vệ chống sét cho công trình viễn thông

2.3.1. Các biện pháp bảo vệ chống sét cho nhà trạm viễn thông

Để giảm nhỏ rủi ro thiệt hại đến mức cho phép quy định trong 2.2.1, cần áp dụng một số hoặc toàn bộ các biện pháp bảo vệ sau:

2.3.1.1. Hệ thống LPS bên ngoài (chống sét đánh trực tiếp)

Hệ thống LPS bên ngoài (chống sét đánh trực tiếp) phải bao gồm các thành phn cơ bản sau:

- Hệ thống điện cực thu sét;

- Hệ thống dây dẫn sét;

- Hệ thống tiếp đất;

- Kết cấu đỡ.

a) Hệ thống điện cực thu sét

- Các điện cực thu sét phải đưc bố trí, lắp đặt các vị trí sao cho tạo ra vùng bảo vệ che phủ hoàn toàn đối ng cần bảo vệ. Vị trí lắp đặt của các điện cực thu sét đưc xác định bằng các phương pháp sau:

+ Phương pháp góc bảo vệ, phù hợp với các toà nhà dạng đơn giản, nhưng hạn chế về chiều cao;

+ Phương pháp quả cầu lăn, phù hợp với mọi trưng hợp;

+ Phương pháp lưi, phù hợp với việc bảo vệ các bề mặt bằng phẳng.

Chi tiết về các phương pháp trên đưc nêu trong Phụ lục A. Giá trị của góc bảo vệ, bán kính quả cầu lăn, kích thưc i đối với mỗi mức của LPS đưc quy định trong Bảng 10.

Bảng 10. Giá trị lớn nhất của bán kính quả cầu lăn, kích thước lưới và góc bảo vệ tương ứng với mức của LPS

Mức LPS

Phương pháp bảo vệ

Bán kính quả cầu lăn r, m

Kích thước lưới W, m

Góc bảo vệ α0

I

20

5 x 5

Xem Hình 6

II

30

10 x 10

III

45

15 x 15

IV

60

20 x 20

 

Chú thích:

1. Không áp dụng đưc với các giá trị lớn hơn giá trị đưc đánh dấu bởi •

2. H độ cao của điện cực thu sét so với mặt phẳng chuẩn của diện tích đưc bảo vệ.

3. Góc bảo vệ không thay đổi với các giá trị H dưi 2 m.

Hình 6. Xác định góc bảo vệ tương ứng với mức của LPS

- Các điện cực thu sét có thể sử dụng các dạng: thanh, dây, mắt lưi và kết hợp.

- thể dùng các thành phần bằng kim loại của công trình như tấm kim loại che phủ vùng cần bảo vệ, các thành phần kim loại của cấu trúc mái, các ống, bình chứa bằng kim loại làm các điện cực thu sét “tự nhiên”, miễn chúng thỏa mãn các điều kiện sau:

+ Có tính dẫn điện liên tục bền vững;

+ Không bị bao phủ bởi các vật liệu cách điện;

+ Không y ra c tình huống nguy hiểm khi b thủng hay b nung nóng do sét đánh.

- Các điện cực thu sét thể kết cấu đỡ bản thân đối ng cần bảo vệ; Nếu dùng kết cấu đỡ bằng cột, phải làm bằng vật liệu đảm bảo độ bền học, phù hợp với điều kiện khí hậu.

b) Hệ thống dây dẫn sét

- Các dây dẫn sét phải đưc phân bố xung quanh chu vi của công trình cần bảo vệ sao cho khoảng cách giữa hai dây không t quá 30 m. Trong mọi trưng hợp, cần ít nhất hai dây dẫn xuống.

- Các dây dẫn sét phải đưc nối với hệ thống điện cực tiếp đất.

- Các dây dẫn sét phải đưc lắp đặt thẳng, đứng, sao cho chúng tạo ra đưng dẫn ngắn nhất, thẳng nhất xuống đất tránh tạo ra các mạch vòng. Không lắp đặt các dây dẫn sét ở các vị trí gây nguy hiểm cho con ngưi.

c) Hệ thống tiếp đất

- Hệ thống tiếp đất bao gồm các điện cực, dây nối các điện cực và cáp nối đất.

- Hệ thống tiếp đất phải đưc thiết kế giá trị điện trở tiếp đất theo quy định trong QCVN 9:2010/BTTTT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếp đất cho các trạm viễn thông.

- Phải lựa chọn dạng điện cực tiếp đất, cấu trúc bố trí các điện cực sao cho phù hợp với điều kiện địa hình thực tế nơi trang bị tiếp đất.

- Hệ thống điện cực tiếp đất phải đưc liên kết với các hệ thống tiếp đất khác (nếu có) theo quy định trong QCVN 9:2010/BTTTT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếp đất cho các trạm viễn thông.

d) Vật liệu

Vật liệu kích thưc vật liệu đưc lựa chọn làm hệ thống chống sét đánh trực tiếp phải đảm bảo sao cho hệ thống này không bị hỏng do ảnh ng điện, điện từ của dòng sét, ảnh hưng của hiện tưng ăn mòn và các lực cơ học khác.

e) Các điện cực thu sét, dây dẫn sét phải đưc cố định liên kết với nhau một cách chắc chắn, đảm bảo không bị y, đứt hoặc lỏng lẻo do các lực điện động hoặc các lực học khác. Các mối nối phải đưc đảm bảo bằng các phương pháp hàn, vặn vít, lắp ghép bằng bu lông và có số lưng càng nhỏ càng tốt.

2.3.1.2. Chống sét lan truyền từ bên ngoài nhà trạm

Các thiết bị điện tử bên trong nhà trạm viễn thông thể bị hỏng do sét lan truyền cảm ứng qua các đưng dây thông tin, điện lực bằng kim loại dẫn vào nhà trạm. Để hạn chế các ảnh hưng đó, phải áp dụng các biện pháp sau:

a) Biện pháp bảo vệ đối với đưng dây thông tin đi vào trạm

- Lựa chọn loại cáp viễn thông dẫn vào đi ra khỏi nhà trạm vỏ che chắn với trở kháng truyền đạt nhỏ hoặc cáp quang không thành phần kim loại; vỏ che chắn cáp phải đưc liên kết đẳng thế theo quy định trong QCVN 9:2010/BTTTT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếp đất cho các trạm viễn thông.

- Lắp đặt các thiết bị bảo vệ xung (SPD) trên đưng dây thông tin tại giao diện dây - máy theo quy định trong TCVN 8071:2009, Công trình viễn thông - Quy tắc thực hành chống sét và tiếp đất.

b) Biện pháp bảo vệ đối với đưng dây điện lực đi vào nhà trạm

- Lắp đặt thiết bị bảo vệ xung trên đưng dây điện lực, nơi đưng dây dẫn vào trạm theo quy định trong TCVN 8071:2009, Công trình viễn thông - Quy tắc thực hành chống sét và tiếp đất.

- Dùng máy biến thế hạ áp riêng để cung cấp nguồn điện cho nhà trạm.

2.3.1.3. Hệ thống LPS bên trong (Chống sét lan truyền cảm ứng bên trong nhà trạm)

a) Liên kết đẳng thế

Thực hiện liên kết đẳng thế tại ranh giới giữa các vùng chống sét (LPZ) đối với các thành phần hệ thống kim loại (các đưng ống dẫn kim loại, các khung giá cáp, khung giá thiết bị).

b) Thực hiện các biện pháp che chắn bên trong nhà trạm

- Liên kết các thành phần kim loại của tòa nhà với nhau với hệ thống chống sét đánh trực tiếp, dụ mái nhà, bề mặt bằng kim loại, cốt thép các khung cửa bằng kim loại của tòa nhà.

- Dùng các loại cáp màn chắn kim loại hoặc dẫn cáp trong ống kim loại trở kháng thấp. Vỏ che chắn hoặc ống dẫn bằng kim loại phải đưc liên kết đẳng thế ở hai đầu tại ranh giới giữa các vùng chống sét (LPZ). Ống dẫn cáp phải đưc chia làm hai phần bằng vách ngăn bằng kim loại, một phần chứa cáp thông tin, một phần chứa cáp điện lực và các dây dẫn liên kết.

c) Thực hiện cấu hình đấu nối và tiếp đất trong nhà trạm viễn thông

Phải thực hiện các quy định về cấu hình đấu nối tiếp đất bên trong nhà trạm theo QCVN 9:2010/BTTTT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếp đất cho các trạm viễn thông.

2.3.2. Các biện pháp bảo vệ chống sét cho cáp ngoại vi viễn thông

2.3.2.1. Nguyên tắc chung

Các thành phần kim loại của cáp phải liên tục suốt chiều dài của cáp, nghĩa là chúng phải đưc kết nối qua tất cả các măng sông, bộ tái tạo... Các thành phần kim loại phải đưc kết nối (trực tiếp hoặc qua SPD) với thanh liên kết đẳng thế tại các đầu cáp.

Việc áp dụng các biện pháp bảo vệ đưng dây viễn thông sẽ làm giảm tần suất thiệt hại do sét, đưc thể hiện qua hệ số bảo vệ (Kp) như sau:

F’d = Fd. Kp                (2.10)

Trong đó:

F’d là tần suất thiệt hại sau khi áp dụng biện pháp bảo vệ;

Fd là tần suất thiệt hại trưc khi áp dụng biện pháp bảo vệ.

nhiều biện pháp bảo vệ sẽ làm giảm tần suất thiệt hại bằng cách tăng dòng gây hư hỏng. Trong trưng hợp này, hệ số bảo vệ đưc tính bởi công thức:

Kp = exp [b1 (Ia - Ia’)]                                             với Ia và Ia ≤ 20 kA       (2.11)

Kp = exp [b2 (Ia - Ia’)]                                             với Ia và Ia > 20 kA

Kp = exp [(a2 – a1 ) + (b1Ia- b2 Ia’)                           với Ia ≤ 20 kA và Ia > 20 kA

Trong đó:

Ia là dòng hư hỏng trưc khi áp dụng biện pháp bảo vệ;

Ia là dòng hư hỏng sau khi áp dụng biện pháp bảo vệ;

a1 = 4,605

a2 = 5,063

b1 = 0,0117

b2 = 0,0346.

2.3.2.2. Các biện pháp bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào cáp

a) Đối với cáp chôn, có thể xem xét các biện pháp bảo vệ sau:

- Sử dụng dây che chắn, thưng là dây thép mạ kẽm;

- Sử dụng ống thép, thưng là ống thép mạ kẽm.

b) Đối với cáp treo, có thể xem xét các biện pháp bảo vệ sau:

- Sử dụng dây đỡ làm dây che chắn (xem phần a), mục 2.3.2.3);

- Thay thế bằng tuyến cáp chôn và áp dụng các biện pháp bảo vệ theo a).

c) Đối với cả cáp treo và cáp chôn, có thể xem xét các biện pháp sau:

- Thay thế bằng cáp quang không thành phần kim loại hoặc đưng truyền vô tuyến (xem phần a), mục 2.3.2.3);

- Sử dụng cáp có dòng điện đánh thủng vỏ lớn (xem phần b), mục 2.3.2.3);

- Sử dụng cáp có điện áp đánh thủng vỏ lớn (xem phần c), mục 2.3.2.3).

2.3.2.3. Lựa chọn cáp

a) Cáp sợi quang không có thành phần kim loại

Cáp quang không thành phần kim loại sẽ không bị sét đánh trực tiếp, vậy sử dụng cáp quang phi kim loại sẽ cho Kp = 0.

b) Cáp có dòng đánh thủng vỏ lớn

Nếu dòng gây hỏng (Ia) đưc xác định bởi dòng điện đánh thủng vỏ (Is, có thể chọn cáp có dòng điện đánh thủng vỏ lớn hơn bằng cách:

- Tăng điện áp đánh thủng vỏ bằng cách chọn vật liệu cách điện bằng nhựa thay vì bằng giấy hoặc tăng cưng sự cách điện tại các mối nối;

- Giảm điện trở lớp vỏ bằng cách dùng vỏ kim loại dày hơn.

H s bảo v đạt được khi tăng dòng y hư hỏng được tính bằng công thức 2.11.

c) Cáp có điện áp đánh thủng lớn

Nếu dòng gây hỏng đưc xác định bởi dòng thử (It), thể chọn cáp dòng thử cao hơn bằng cách:

- Dùng vỏ có độ bền cơ khí cao (ví dụ bằng sắt);

- Dùng vỏ kim loại dày hơn.

H s bảo v đạt được khi tăng dòng y hư hỏng được tính bằng công thức 2.11.

2.3.2.4. Sử dụng thiết bị bảo vệ xung SPD

SPD thể đưc lắp đặt tại điểm đưng dây đi vào công trình khả năng bị sét đánh trực tiếp, để làm giảm tần suất thiệt hại do sét đánh vào công trình (Fps). SPD phải đưc nối giữa các sợi của cáp với thanh liên kết đẳng thế của công trình.

Việc lắp đặt SPD sẽ làm tăng dòng đánh thủng vỏ cáp Is (xem Phụ lục B.3)

Hệ số bảo vệ đạt đưc khi tăng dòng gây hỏng vỏ cáp đưc tính theo công thức 2.11 và B.4 (theo Phụ lục B).

2.3.2.5. Trang bị dây chống sét ngầm cho cáp chôn

Để giảm nhỏ dòng sét đánh vào cáp chôn, dùng dây chống sét ngầm bằng kim loại chôn phía trên, dọc theo tuyến cáp để thu hút một phần dòng sét. Như vậy, dây chống sét ngầm tác dụng làm tăng dòng gây hỏng (Ia ) làm giảm tần suất thiệt hại. Dây chống sét ngầm phải đưc bố trí dọc theo toàn bộ chiều dài đoạn cáp cần đưc bảo vệ và kéo dài thêm một đoạn Y, với Y đưc tính bằng công thức:

Y ≥ 2,5. (ρ) 1/2, (m)                                  (2.12)

Trong đó:

ρ = Điện trở suất của đất, Ω.m.

Giá trị dòng gây hư hỏng mới (I’a) đưc tính bằng công thức:

I’a = Ia /η, (kA);                                         (2.13)

Trong đó, η là hệ số che chắn, xem Phụ lục C.

3. Quy định về quản lý

Các trạm viễn thông mạng cáp ngoại vi viễn thông của doanh nghiệp thiết lập hạ tầng mạng viễn thông phải tuân thủ các yêu cầu quy định tại Quy chuẩn này.

4. Trách nhiệm của tổ chức, cá nhân

4.1. Các doanh nghiệp thiết lập hạ tầng mạng viễn thông trạm viễn thông và mạng cáp ngoại vi viễn thông trách nhim đảm bảo các trạm viễn thông mạng cáp ngoại vi viễn thông phù hợp với Quy chuẩn trong quá trình thiết kế, lắp đặt, vận hành, bảo dưng.

4.2. Các doanh nghiệp thiết lập hạ tầng mạng viễn thông trạm viễn thông và mạng cáp ngoại vi viễn thông trách nhiệm thực hiện công bố hợp quy theo các quy định, ng dẫn của Bộ Thông tin Truyền thông chịu sự kiểm tra thưng xuyên, đột xuất của cơ quan quản lý nhà nưc theo các quy định hiện hành.

5. Tổ chức thực hiện

5.1. Cục Quản chất ng Công nghệ thông tin Truyền thông các Sở Thông tin Truyền thông trách nhiệm ng dẫn tổ chức triển khai quản lý các trạm viễn thông và mạng cáp ngoại vi viễn thông theo Quy chuẩn này.

5.2. Quy chuẩn này đưc áp dụng thay thế Tiêu chuẩn Ngành TCN 68-135:2001 “Chống sét bảo vệ các công trình viễn thông - Yêu cầu kỹ thuật”.

5.3. Trong trưng hợp các quy định nêu tại Quy chuẩn này sự thay đổi, bổ sung hoặc đưc thay thế thì thực hiện theo quy định tại văn bản mới.

 

Phụ lục A

(Quy định)

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ LẮP ĐẶT ĐIỆN CỰC THU SÉT

A.1. Xác định vị trí của hệ thống điện cực thu sét sử dụng phương pháp góc bảo vệ

V trí của h thống điện cực thu t được coi là tha đáng nếu đối tượng cần bảo v được đặt hoàn toàn n trong vùng được bảo v do h thống điện cực thu sét tạo nên.

Để xác định vùng đưc bảo vệ, cần xem xét kích thưc vật của hệ thống điện cực thu sét bằng kim loại.

A.1.1. Vùng được bảo vệ bởi hệ thống điện cực thu sét gồm 1 điện cực thẳng đứng

Vùng đưc bảo vệ bởi 1 điện cực thu sét thẳng đứng dạng một hình nón có đỉnh nằm trên đỉnh của điện cực thu sét, nửa góc đỉnh α, phụ thuộc vào mức của LPS chiều cao của điện cực thu sét, theo như Bảng 10. dụ về vùng đưc bảo vệ đưc thể hiện trên Hình A.1 và A.2.

Ký hiệu

A          Đỉnh của điện cực thu sét;

B          Mặt phẳng chuẩn;

OC       Bán kính vùng được bảo vệ;

h1                   Chiều cao của điện cực thu sét so với mặt phẳng chuẩn, trong khu vực cần bảo vệ;

a          Góc bảo vệ theo Bảng 10

Hình A.1. Vùng được bảo vệ bởi một điện cực thu sét thẳng đứng

h1 chiều cao vật lý của một điện cực thu sét

Chú thích: Góc bảo vệ α1ơng ứng với độ cao h1 của điện cực thu sét, độ cao so với mái của bề mặt được bảo vệ; góc bảo vệ α2 tương ứng với độ cao h2 = h1+ H, với mặt đất là mặt phẳng chuẩn;

Hình A.2. Vùng được bảo vệ bởi một điện cực thu sét thẳng đứng

A.1.2. Vùng được bảo vệ bởi điện cực thu sét dạng dây

Vùng đưc bảo vệ bởi một dây thu sét đưc xác định bằng tập hợp của vùng đưc bảo vệ của các điện cực các thẳng đứng liên tiếp nhau các đỉnh nằm trên dây. Xem ví dụ trên Hình A.3.

Hình A.3. Vùng được bảo vệ bởi điện cực thu sét dạng dây

A.1.3. Vùng được bảo vệ bởi các dây dẫn dạng lưới

Vùng đưc bảo vệ bởi các dây dẫn kết hợp lại thành lưi đưc xác định bởi tập hợp các vùng đưc bảo vệ bởi từng dây dẫn riêng lẻ.

dụ về vùng đưc bảo vệ bởi các dây dẫn dạng i đưc thể hiện Hình A.4 và A.5.

Hình A.4. Vùng được bảo vệ bởi các dây dẫn dạng lưới tách biệt, xác định theo phương pháp góc bảo vệ và phương pháp quả cầu lăn

Chú thích: H = h

Hình A.5. Vùng được bảo vệ bởi các dây dẫn dạng lưới không tách biệt, xác định theo phương pháp mắt lưới và phương pháp quả cầu lăn

A.2. Xác định vị trí của hệ thống điện cực thu sét bằng phương pháp quả cầu lăn

Áp dụng phương pháp y, việc định vị hệ thống điện cực thu sét thỏa đáng khi không một điểm nào của vùng đưc bảo vệ chạm vào một hình cầu bán kính r, phụ thuộc vào mức của LPS (xem Bảng 10), lăn xung quanh trên đỉnh của công trình theo tất cả các ng. Như vậy, quả cầu chỉ chạm vào hệ thống điện cực thu sét (xem Hình A.6).

Chú thích 1: Bán kính quả cầu lăn phải tuân theo mức LPS đưc lựa chọn (xem Bảng 10)

Chú thích 2: H= h

Hình A.6. Thiết kế hệ thống điện cực thu sét theo phương pháp quả cầu lăn

Trên các cấu trúc độ cao lớn hơn bán kính quả cầu lăn, thể xảy ra hiện tưng các tia sét đánh vào thân cấu trúc. Mỗi điểm mặt bên của cấu trúc quả cầu lăn chạm phải sẽ điểm thể bị sét đánh. Tuy nhiên, xác suất này thể bỏ qua với các cấu trúc thấp hơn 60 m.

Với các cấu trúc cao hơn, phần lớn các tia sét sẽ đánh vào đỉnh, các cạnh chính nằm ngang. Chỉ một lưng nhỏ các tia sét sẽ đánh vào thân cấu trúc.

Ngoài ra, các số liệu thu thập đưc cho thấy xác suất các tia sét đánh vào thân cấu trúc giảm nhanh chóng như độ cao của điểm sét đánh trên các cấu trúc cao khi đo từ mặt đất. Do vậy, cần phải lắp đặt điện cực thu sét phần thân trên cao của cấu trúc (thưng phần 20% phía trên cao của độ cao của cấu trúc). Trong trưng hợp này, phương pháp quả cầu lăn chỉ áp dụng để định vị điện cực thu sét của phần trên của cấu trúc.

A.3. Định vị hệ thống điện cực thu sét dùng phương pháp lưới

Với mục đích bảo vệ các bệ mặt bằng phẳng, điện cực thu sét dạng i đưc coi là bảo vệ đưc toàn bộ bề mặt, nếu tất cả các điều kiện sau đưc thỏa mãn:

a) Các dây dẫn thu sét đưc đặt tại:

- Các đưng cạnh của mái;

- Phần nhô ra trên mái;

- Tại các đưng trên chóp của mái, nếu độ dốc của mái vưt quá 1/10. Chú thích:

- Phương pháp lưi thích hợp với các mái bằng hoặc nghiêng mà không cong;

- Phương pháp i thích hợp với các bề mặt phẳng cạnh của cấu trúc để bảo vệ khỏi sét đánh vào cạnh thân của cấu trúc;

- Nếu độ dốc của mái vưt quá 1/10, thể dùng các dây dẫn thu sét song song với nhau thay dạng i, miễn khoảng cách giữa các dây không lớn hơn độ rộng của mắt lưi theo yêu cầu.

b) Kích thưc của lưi phải không lớn hơn các giá trị cho ở Bảng 10.

c) Hệ thống điện cực dạng i phải đưc lắp đặt sao cho dòng sét luôn luôn đi vào 2 đưng dây dẫn riêng biệt xuống hệ thống điện cực tiếp đất.

d) Không bộ phận kim loại nào nằm ngoài vùng đưc bảo vệ bởi hệ thống điện cực thu sét.

e) Các dây dẫn thu sét, thu sét cần phải đi theo các đưng ngắn nhất thẳng nhất.

 

Phụ lục B

(Quy định)

XÁC ĐỊNH DÒNG GÂY HƯ HỎNG CHO CÁP KIM LOẠI VÀ CÁP QUANG CÓ THÀNH PHẦN KIM LOẠI

B.1. Xác định dòng gây hỏng đối với cáp chôn ngầm cáp treo trong trường hợp sét đánh trực tiếp vào cáp

B.1.1. Dòng gây hư hỏng cho cáp kim loại

Dòng gây hư hỏng cho cáp kim loại, Ia, đưc xác định như sau:

Trong đó:

It : Dòng thử;

Is : Dòng đánh thủng vỏ (xem mục B.3);

B.1.2. Dòng gây hư hỏng cho cáp quang có thành phần kim loại

Dòng y hư hỏng cho p quang có thành phn kim loại, Ia, được c định như sau:

Trong đó:

It  Dòng thử;

Ic: Dòng điện mối nối;

Is: Dòng đánh thủng vỏ (đối với cáp quang thành phần kim loại cả vỏ và lõi) (xem mục B.3).

Chú thích:

- Giá trị dòng Is đưc xét đến trong trưng hợp cáp quang thành phần kim loại ở cả vỏ và lõi.

- Giá trị dòng It, Ic đưc xác định trong phòng thử nghiệm thể đưc cung cấp bởi nhà sản xuất cáp.

B.2. Xác định dòng gây hư hỏng, Ia, đối với cáp đi vào kết cấu bị sét đánh

Khi sét đánh trực tiếp vào kết cấu đưng dây đi vào, gây hỏng cho cáp, dòng gây hư hỏng, Ia, đưc xác định với giả thuyết sau:

- 50% dòng sét chảy vào trong hệ thống tiếp đất của công trình;

- 50% dòng sét còn lại sẽ đưc chia giữa n đưng dây dịch vụ đi vào công trình (đưng dây viễn thông, đưng dây điện lực, đưng dẫn nưc);

- Toàn bộ dòng sét qua đưng dây viễn thông sẽ chảy vào trong vỏ của cáp có che chắn hoặc đưc chia giữa m sợi của cáp không có vỏ che chắn.

Đối với sét đánh xuống công trình đưng dây viễn thông đi vào, dòng gây hư hỏng đưc tính như sau:

- Đối với cáp kim loại có che chắn:

Ia = 2.n.Is                       (B.3)

- Đối với cáp kim loại không có che chắn:

Ia = 2.n.m.Ic        (B.4)

Trong đó:

Is là dòng đánh thủng vỏ xác định theo mục B.3;

Ic là dòng chảy vào từng sợi:

+ Với cáp không có che chắn, không có SPD, Ic = 0

+ Với cáp không có che chắn, có trang bị SPD, Ic = 8.Sc ; [kA]

Trong đó, Sc là thiết diện ngang của dây dẫn, tính theo mm2.

- Đối với cáp quang:

Trong đó:

n: Số đưng ống và cáp kim loại đi vào kết cấu (viễn thông, điện, nưc...);

B.3. Xác định dòng đánh thủng vỏ cáp, Is

Công thức tính dòng đánh thủng vỏ cáp trong Phụ lục này đưc áp dụng với cáp có một lớp vỏ kim loại. Với các loại cáp viễn thông phổ biến, các giá trị điện áp đánh thủng sau đưc xem xét:

- Cáp có lớp cách điện bằng giấy: Ub = 1,5 kV

- Cáp có lớp cách điện bằng chất dẻo: Ủy ban nhân dân = 5 kV.

B.3.1. Dòng đánh thủng vỏ cáp chôn

Dòng đánh thủng vỏ cáp kim loại hoặc cáp quang (có thành phần kim loại cả vỏ và lõi) chôn ngầm đưc tính bằng công thức sau:

Is = Ub /(K.R.ρ1/2), kA;                              (B.4)

Trong đó:

K = 8: Hệ số dạng sóng dòng sét (dạng sóng 10/350 μs), (m/Ω)1/2; R: Điện trở trên một đơn vị độ dài của vỏ cáp, Ω/km;

Ub : Điện áp đánh xuyên của cáp, V;

ρ: Điện trở suất của đất, Ω.m;

B.3.2. Dòng đánh thủng vỏ cáp treo

Dòng đánh thủng vỏ cáp kim loại hoặc cáp quang (có thành phần kim loại cả vỏ và lõi) treo, có vỏ kim loại đưc tiếp đất, đưc tính bằng công thức sau:

Is = Ub /(K.R. ρe 1/2), kA;                          (B.5)

Trong đó:

ρe : Điện trở suất hiệu dụng của đất, Ω.m, đưc tính bằng công thức:

ρe = p.D.Rg /ln(2.H/a);                              (B.6)

Trong đó:

D: Khoảng cách giữa các điểm tiếp đất, m; H: Độ cao của cáp, m;

a: Bán kính của cáp, m;

Rg: Giá trị điện trở tiếp đất, Ω.m.

 

Phụ lục C

(Quy định)

TÍNH TOÁN HỆ SỐ CHE CHẮN CỦA DÂY CHỐNG SÉT NGẦM BẢO VỆ CÁP THÔNG TIN CHÔN NGẦM

Tác dụng che chắn của dây chống sét ngầm phụ thuộc vào vị trí lắp đặt của dây chống sét ngầm và đưc đánh giá bằng hệ số che chắn η.

Hệ số che chắn η đưc xác định bằng tỷ số các dòng điện trên vỏ cáp khi có (Ish) và không có (Ish) dây chống sét ngầm như sau:

η = Ish/Ish

C.1. Hệ số che chắn của một dây chống sét ngầm

Hệ số che chắn của một dây chống sét ngầm đưc xác định bằng biểu thức:

η = ln(x/s)/ln(x2/s.r)                                             (C.1)

Trong đó (xem Hình C.1 a):

r: Bán kính trung bình của vỏ cáp;

s: Bán kính của dây chống sét ngầm;

x: Khoảng cách giữa các trục của cáp và dây chống sét ngầm.

Bảng C.1 C.2 cho các giá trị hệ số che chắn đối với một số kích thưc dây dẫn và khoảng cách giữa dây dẫn và dây chống sét ngầm khác nhau.

Bảng C.1. Hệ số che chắn với r = 10 mm

x (m)

s = 2 mm

s = 3 mm

s = 5 mm

s = 8 mm

s = 12 mm

0,15

0,61

0,59

0,56

0,52

0,48

0,25

0,60

0,58

0,55

0,52

0,49

0,50

0,59

0,57

0,54

0,51

0,49

1,00

0,57

0,56

0,53

0,51

0,49

 

Bảng C.2. Hệ số che chắn với r = 20 mm

x (m)

s = 2 mm

s = 3 mm

s = 5 mm

s = 8 mm

s = 12 mm

0,15

0,68

0,65

0,62

0,59

0,55

0,25

0,65

0,63

0,60

0,57

0,54

0,50

0,63

0,61

0,59

0,56

0,54

1,00

0,61

0,60

0,58

0,55

0,53

C.2. Hệ số che chắn của nhiều dây chống sét ngầm được bố trí trên một đường tròn xung quanh cáp

C.2.1. Trường hợp dùng hai dây chống sét ngầm

Xem Hình C.1 b.

Bảng C.3. Hệ số che chắn của 2 dây chống sét ngầm

x (m)

g = 30°

g = 45°

g = 60°

g = 90°

0,15

0,38

0,36

0,34

0,33

0,25

0,38

0,35

0,34

0,33

0,50

0,37

0,35

0,34

0,33

1,00

0,37

0,35

0,34

0,33

C.2.2. Trường hợp dùng ba y chống t ngầm, với khoảng cách x = 0,25 m

Xem Hình C.1 c.

Bảng C.4. Hệ số che chắn của 3 dây chống sét ngầm (x = 0,25 m)

g = 30°

g = 60°

g = 90°

g = 120°

0,33

0,26

0,23

0,22

C.2.3. Trường hợp dùng n dây chống sét ngầm bố trí đối xứng xung quanh cáp, với khoảng cách x = 0,25 m

Xem Hình C.1 d, C.1 e, C.1 f.

Bảng C.5. Hệ số che chắn của n dây chống sét ngầm bố trí đối xứng xung quanh cáp (với x = 0,25 m)

n = 4

n = 6

n = 8

0,16

0,09

0,06

 

Hình C.1. Bố trí dây chống sét ngầm xung quanh cáp

 

Phụ lục D

(Tham khảo)

ĐẶC ĐIỂM DÔNG SÉT CỦA VIỆT NAM

Bảng D.1. Mật độ sét tại các tỉnh, thành phố của Việt Nam

TT

Tỉnh, thành phố

Huyện

Mật độ sét đánh

(số lần/km2/năm)

1

An Giang

Tp. Long Xuyên, Tx. Châu Đốc, An Phú, Châu Phú, Châu Thành, Chợ Mới, Phú Tân, Tân Châu, Tịnh Biên, Thoại Sơn, Tri Tôn

13,7

2

Bà Rịa Vũng Tàu

Tp. Vũng Tàu, Tx. Bà Rịa, Châu Đức, Côn Đảo, Long Điềm, Đất Đỏ, Xuyên Mộc

8,2

Tân Thành, Châu Đức

10,9

3

Bắc Cạn

Tx. Bắc Kạn, Bạch Thông, Chợ Đồn, Chợ Mới, Na Rì, Ngân Sơn, Pác Nặm

8,2

Chợ Đồn

10,9

4

Bắc Giang

Tx. Bắc Giang, Hiệp Hòa, Lạng Giang, Lục Nam, Lục Ngạn, Sơn Động, Tân Yên, Việt Yên, Yên Dũng, Yên Thế

8,2

5

Bắc Ninh

Tx. Bắc Ninh, Gia Bình, Lương Tài, Quế Võ, Yên Phong

8,2

Từ Sơn, Tiên Du, Thuận Thành

10,9

6

Bạc Liêu

Tx Bạc Liêu

10,9

Giá Rai, Đông Hải, Hồng Dân, Phưc Long, Vĩnh Lợi

13,7

7

Bến Tre

Tx. Bến Tre, Châu Thành, Chợ Lách, Giồng Trôm, Mỏ Cày

13,7

Thạnh Phú, Ba Tri, Bình Đại

10,9

8

Bình Định

Tp.Quy Nhơn, Tuy Phưc

5,7

An Lão, An Nhơn, Hoài Ân, Hoài Nhơn, Phù Cát, Phù Mỹ, Tây Sơn, Vân Canh, Vĩnh Thạnh

8,2

9

Bình Dương

Tx. Thủ Dầu Một, Dĩ An, Tân Uyên, Thuận An

13,7

Bến Cát, Dầu Tiếng, Phú Giáo

14,9

10

Bình Phưc

Tx. Đồng Xoài, Bình Long, Chơn Thành, Đồng Phú

14,9

Bù Đốp, Bù Đăng, Lộc Ninh, Phưc Long

13,7

11

Bình Thuận

Tp. Phan Thiết, Hàm Tân, Hàm Thuận Bắc, Hàm Thuận Nam, Tánh Linh

8,2

Đức Linh

10,9

Phú Quý

7,0

Bắc Bình

5,7

Tuy Phong

3,4

12

Cà Mau

Tx. Cà Mau, U Minh, Thới Bình, Trần Văn Thời, Cái Nưc, Đầm Dơi, Phú Tân, Năm Căn, Ngọc Hiển

13,7

13

Cao Bằng

Tx. Cao Bằng, Bảo Lạc, Bo Lâm, Hà Quảng, Hạ Lang, Hà An, Nguyên Bình, Phục Hòa, Quảng Uyên, Thạch An, Thông Nông, Trà Lĩnh, Trùng Khánh

9,2

14

Cần Thơ

Q. Bình Thủy, Q. Cái Răng, Q. Ninh Kiều, Q. Ô Môn, Cờ Đỏ, Phong Điền, Thốt Nốt, Vĩnh Thạnh

13,7

15

Đà Nẵng

Q. Hải Châu, Q. Liên Chiểu, Q. Ngũ Hành Sơn, Q. Sơn Trà, Thanh Khê, Hòa Vang

8,2

Hoàng Sa

7,0

16

Đắc Lắk

Tp. Buôn Ma Thuột, Buôn Đôn, Ea Súp, Cư M’Gar, Ea H’Leo, Krông Buk, Krông Năng

13,7

Krông Păk, Krông Ana, Lắk, Krông Bông, Ea Kar

10,9

M’Đrắk

8,2

17

Điện Biên

Tp. Điện Biên Phủ, Điện Biên, Điện Biên Đông

8,2

Tx. Mưng Lay, Mưng chà, Mưng Nhé, Tủa Chùa, Tuần Giáo

10,9

18

Đắc Nông

Đắk Nông, Krông Nô

10,9

Đắk Mil, Đắk R’ Lấp, Đắk Song

13,7

19

Đồng Nai

Tp. Biên Hòa, Long Thành, Nhơn Trạch, Vĩnh Cửu, Trảng Bom

13,7

Tx. Long Khánh, Tân Phú, Định Quán, Thống Nhất

10,9

Xuân Lộc, Cẩm Mỹ

8,2

20

Đồng Tháp

Tx. Cao Lãnh, Lấp Vò, Sa Đéc, Tân Hồng, Tam Nông, Tháp Mưi, Hồng Ngự, Cao Lãnh, Thanh Bình, Lai Vung, Châu Thành

13,7

21

Gia Lai

Tx. An Khê, Chư Pah, Ia Grai, Mang Yang, Đắc Đoa, Đắc Pơ

8,2

Tp. Pleiku, K’Bang, Ia Pa, Đc Cơ, Krông Pa

10,9

Chư Prông, Chư Sê, A Yun Pa

13,7

22

Hà Giang

Tx Hà Giang, Bắc Mê, Bắc Quang, Mèo Vạc, Quản Bạ, Vị Xuyên,

10,9

Hoàng Su Phì, Quang Bình, Xín Mần, Đồng Văn, Mèo Vạc, Yên Minh

8,2

23

Hà Nam

Tx. Phủ Lý, Kim Bảng, Thanh Liêm, Duy Tiên

10,9

Bình Lục, Lý Nhân

8,2

24

Hà Nội

Q. Ba Đình, Q. Cầu Giấy, Q. Đống Đa, Q. Hai Bà Trưng, Q. Hoàng Mai, Q. Hoàn Kiếm, Q. Long Biên, Q. Tây Hồ, Q. Thanh Xuân, Gia Lâm, Thanh Trì, Từ Liêm, Đông Anh

10,9

Sóc Sơn

8,2

Q. Hà Đông, Tx. Sơn y, Ba Vì, Chương Mỹ, Đan Phưng, Hoài Đức, Mỹ Đức, Phú Xuyên, Phúc Thọ, Quốc Oai, Thạch Thất, Thanh Oai, Thưng Tín, Ứng Hòa

10,9

Phúc Thọ, Đan Phưng, Thạch Thất, Quốc Oại, Hoài Đức

8,2

25

Tĩnh

Tx. Hà Tĩnh, Cẩm Xuyên, Can Lộc, Đức Thọ, Hương Sơn, Kỳ Anh, Nghi Xuân, Thạch Hà, Vũ Quang

8,2

ơng Khê

10,9

26

Hậu giang

Châu Thành, Phụng Hiệp

10,9

Tx. Vị Thanh, Vị Thủy, Long Mỹ, Châu Thành A

13,7

27

Hải Dương

Tp. Hải Dương, Bình Giang, Cẩm Giàng, Chí Linh, Gia Lộc, Nam Sách, Ninh Giang, Thanh Miện

8,2

Kinh Môn, Kim Thành, Thanh Hà, Tứ Kỳ

10,9

28

Hải Phòng

Q. Hồng Bàng, Q. Kiến An, Q. Lê Chân, Q. Ngô Quyền, An Dương, An Lão, Kiến An, Bạch Long Vĩ, Thủy Nguyên

10,9

Q. Hải An, Tx. Đồ Sơn, Tiên Lãng, Vĩnh Bảo, Kiến Thụy, Cát Hải

8,2

29

Hòa Bình

Tx Hòa Bình, Đà Bắc, Kim Bôi, Kỳ Sơn, Lạc Thủy, Lương Sơn, Mai Châu

10,9

Cao Phong, Tân Lạc, Lạc Sơn, Yên Thủy

13,7

30

Hưng Yên

Tx. Hưng Yên, Phù Cừ, Tiên Lữ

8,2

Ân Thi, Khoái Châu, Kim Động, Mỹ Hào, Văn Giang, Văn Lâm, Yên Mỹ

10,9

31

Khánh Hòa

Tp. Nha Trang.

3,4

Tx. Cam Ranh, Diên Khánh, Vạn Ninh, Ninh Hòa

5,7

Khánh Sơn, Khánh Vĩnh

8,2

Tng Sa

7,0

32

Kiên Giang

Tx. Rạch Giá, Tx. Hà Tiên, An Biên, An Minh, Châu Thành, Giồng Riềng, Gò Quao, Hòn Đất, Kiên Hải, Kiên Lương, Tân Hiệp, Vĩnh Thuận

13,7

Phú Quốc.

7,0

33

Kon Tum

Tx. Kom Tum, Kon Plông, Kon Rẫy, Đắk Glei, Đắk Hà, Sa Thầy

8,2

Đắk Tô, Ngọc Hồi.

5,7

34

Lâm Đồng

Tp. Đà Lạt, Đam Rông, Đơn Dương, Đức Trọng, Lâm Hà

10,9

Tx. Bo Lộc, Bo Lâm, t Tiên, Di Linh 8,2 Đạ Huoai, Đạ Tẻh

5,7

Lạc Dương

13,7

35

Lào Cai

Tp Lào Cai, Sa Pa, Bắc Hà, Bát Xát, Mưng Khương, Si Ma Cai

8,2

Bảo Thắng, Bảo Yên, Văn Bàn

10,9

36

Lạng Sơn Lai Châu

TP. Lạng Sơn, Bắc Sơn, Bình Gia, Cao Lộc, Chi Lăng, Đình Lập, Hữu Lũng, Lộc Bình, Tràng Định, Văn Lãng, Văn Quan

8,2

Tx Lai Châu, Tx Lai Châu, Mưng Tè, Phong Thổ, n Hồ, Tam Đưng, Than Uyên

8,2

37

Long An

Tx. Tân An, Bến Lức, Cần Đưc, Cần Guộc, Châu Thành, Đức Hòa, Tân Trụ, Tân Hưng, Tân Thạnh, Thủ Thừa

13,7

 

 

Đức Huệ, Mộc Hóa, Thạnh Hóa, Vĩnh Hưng

14,9

38

Nam Định

Tp. Nam Định, Giao Thủy, Hải Hậu, Mỹ Lộc, Nam Trực, Nghĩa Hưng, Trực Ninh, Vụ Bản, Xuân Tng, Ý Yên

8,2

39

Nghệ An

Tp. Vinh, Tx. Cửa Lò, Hưng Nguyên, Nam Đàn, Thanh Chương, Đô Lương, Yên Thành, Quỳnh Lưu, Diễn Châu

8,2

Anh Sơn, Con Cuông, Nghĩa Đàn, Tân Kỳ, Tương Dương, Kỳ Sơn, Quế Phong

10,9

Quỳ Châu, Quỳ Hợp

13,7

40

Ninh Bình

Tx. Ninh Bình Tx. Tam Điệp, Hoa Lư, Kim Sơn, Yên Khánh, Yên Mô

8,2

Gia Viễn, Nho Quan

10,9

41

Ninh Thuận

Tx. Phan Rang, Ninh Phưc

1,4

Bắc Ái, Ninh Sơn

5,7

Ninh Hải

3,4

42

Phú Thọ

Tp. Việt Trì, Tx. Phú Thọ, Đoan Hùng, Hạ Hòa, Lâm Thao, Phù Ninh, Cẩm Khê, Tam Nông, Thanh Ba, Thanh Sơn, Thanh Thuỷ, Yên Lập

10,9

43

Phú Yên

Tp. Tuy Hòa

3,4

Đông Xuân, Sông Hinh, Sơn Hòa

8,2

Phù Hòa, Sông Cầu, Tuy An, Tuy Hòa

5,7

44

Quảng Bình

Tp. Đồng Hới, Bố Trạch, Lệ Thủy, Minh Hóa, Quảng Ninh, Quảng Trạch

8,2

Tuyên Hóa

10,9

45

Quảng Nam

Tx. Tam Kỳ, Tx. Hội An, Bắc Trà My, Duy Xuyên, Đại Lộc, Điện Bàn, Nam Trà My, Phú Ninh, Núi Thành, Quế Sơn, Thăng Bình, Tiên Phưc, Hiệp Đức

8,2

Đông Giang, Nam Giang, Phưc Sơn, Tây Giang, Nam Trà My

10,9

46

Quảng Ngãi

Tx. Quảng Ngãi, Bình Sơn, Đức Phổ, Lý Sơn, Mộ Đức, Nghĩa Hành, Tư Nghĩa, Sơn Tịnh

8,2

Ba Tơ, Minh Long, Sơn Hà, Sơn y, Tây Trà, Trà Bồng

10,9

47

Quảng Ninh

Tp. Hạ Long, Tx. Uông Bí, Đông Triều, Yêu Hưng, Hoành Bồ, Bình Liêu

8,2

Tx. Móng Cái, Ba Chẽ, Cô Tô, Đầm Hà, Hải Hà, Hoành Bồ, Tiên Yên, Vân Đồn, Cẩm Phả

10,9

48

Quảng Trị

Tx. Đông Hà, Cam Lộ, Cồn Cỏ, Đa Krông, Gio Linh, Hải Lăng, Hưng Hóa, Vĩnh Linh

8,2

Tx. Quảng Trị, Đa Krông, Hải Lăng, Triệu Phong

10,9

49

Sơn La

Tx Sơn La, Bắc Yên, Mai Sơn, Mộc Châu, Mưng La, Phù Yên, Quỳnh Nhai, Sông Mã, Sốp Cộp, Thuận Châu, Yên Châu

10,9

50

Sóc Trăng

Tx. Sóc Trăng, Cù Lao Dung, Kế Sách, Long Phú, Mỹ Xuyên, Vĩnh Châu

10,9

Mỹ Tú, Ngã Năm, Thạnh Trị

13,7

51

Tây Ninh

Tx. Tây Ninh, Châu Thành, Hòa Thành, Tân Biên, Tân Châu

13,7

Gò Dầu, Trảng Bàng, Bến cầu, Dương Minh Châu

14,9

52

Thái Bình

Tp. Thái Bình, Đông Hưng, Hưng Hà, Kiến Xương, Quỳnh Phụ, Thái Thụy, Tiền Hải, Vũ Thư

8,2

53

Thái Nguyên

Tp. Thái Nguyên, Định Hóa, Đồng Hỷ, Phổ Yên, Phú Bình, Phú Lương,Võ Nhai, Tx.Sông Công, Đại Từ

8,2

54

Thanh Hóa

Tp. Thanh Hóa, Tx. Bỉm Sơn, Tx. Sầm Sơn, Đông Sơn, Hà Trung, Hậu Lộc, Hoằng Hóa, Như Thanh, Như Xuân, Nông Cống, Nga Sơn, Thiệu Hóa, Thọ Xuân, Quảng Xương, Tĩnh Gia, Triêu Sơn, Vĩnh Lộc, Yên Định

8,2

Thưc, Thạch Thành, Cẩm Thủy

13,7

Lang Chánh, Mưng Lát, Quan Hóa, Quan Sơn, Thưng Xuân, Ngọc Lặc, Cẩm Thủy

10,9

55

Thừa Thiên Huế

Tp. Huế, Phong Điền, Phú Lộc, Phú Vang, Quảng Điền

10,9

A i, ơng T, ơng Thủy, Nam Đông

13,7

56

Tiền Giang

Tp. Mỹ Tho, Tx. Gò Công, Cái Bè, Cai Lậy, Châu Thành, Tân Phưc, Chợ Gạo, Gò Công Đông, Gò Công Tây

13,7

57

Tp. Hồ Chí Minh

Quận 2,Quận 3, Quận 4, Quận 5, Quận 6, Quận 7, Quận 8, Quận 9, Quận 10, Quận 11, Q. Tân Phú, Q. Bình Tân, Q. Bình Thạnh, Q. Gò Vấp, Q. Phú Nhuận, Q. Tân Bình, Q. Th Đc, Bình Chánh, Nhà , c Môn

13,7

Cần Giờ

10,9

Củ Chi

14,9

58

T Vinh

Tx. T Vinh, Càng Long

13,7

Cầu Kè, Cầu Ngang, Châu Thành, Duyên Hải, Tiểu Cần, Trà Cú

10,9

59

Tuyên Quang

Tx. Tuyên Quang, Chiêm Hóa, Hàm Yên, Na Hang, Sơn Dương

10,9

Sơn Dương

8,2

60

Vĩnh Long

Tx. Vĩnh Long, Long Hồ, Mang Thít

13,7

Tam Bình, Trà Ôn, Vũng Liêm, Bình Minh

10,9

61

Vĩnh Phúc

Tp. Vĩnh Yên, Tx. Phúc Yên, Bình Xuyên, Lập Thạch, Tam Dương, Vĩnh ng, Yên Lạc

10,9

Tam Đảo, Mê Linh

8,2

62

Yên Bái

Tp. Yên Bái, Tx. Nghĩa Lộ, Lục Yên, Mù Cang Chải, Trạm Tấu, Trấn Yên, Văn Chấn, Văn Yên, Yên Bình

10,9

 

Bảng D.2. Sự phân bố các đặc tính chính của sét mặt đất

TT

Đặc tính sét

Tỷ lệ phần trăm các khả năng trị số đặc tính có thể xảy ra lớn hơn giá trị sau đây

Đơn vị

99

90

75

50

25

10

1

1

Số sét lặp

1

1

2

3

5

7

12

 

2

Khoảng thời gian giữa các sét

10

25

35

55

90

150

400

ms

3

Dòng sét thứ nhất, Imax

5

12

20

30

50

80

130

kA

4

Biên độ dòng sét tiếp theo

3

6

10

15

20

30

40

kA

5

Độ dốc sét thứ nhất, (dI/dt)

6

10

15

25

30

40

70

GA/s

6

Độ dốc sét tiếp theo, (dI/dt)

6

15

25

45

80

100

200

GA/s

 

PHỤ LỤC E

(Tham khảo)

TÍNH TOÁN RỦI RO TỔN THẤT CHO MỘT TRẠM VIỄN THÔNG ĐIỂN HÌNH

Tính toán rủi ro thiệt hại do sét cho một trạm viễn thông tại thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên, có các số liệu cơ sở:

- Kích thưc và vật liệu nhà trạm: (5 x 3 x 3) m; bê tông cốt thép;

- Độ cao anten và khoảng cách từ anten tới nhà: cao 80 m, cách nhà 4 m;

- Đặc điểm và chiều dài của các cáp vào nhà trạm:

+ Cáp điện lực dài 600 m, không có che chắn, chôn ngầm;

+ Cáp thông tin dài 1000 m, không có che chắn, treo nổi;

Hình E.1. Mô hình trạm viễn thông có cột cao anten kề bên

E.1. Tính toán các diện tích rủi ro, A

- Diện tích rủi ro sét đánh trực tiếp vào nhà trạm, trong trưng hợp này Ad = 0 (do nhà đưc bao phủ bởi diện tích rủi ro của cột anten);

- Diện tích rủi ro sét đánh trực tiếp vào cột anten:

Aa = Π (3h)2 = Π. (3.80)2 = 1800956 (m2) = 0,2 (km2);

- Diện tích rủi ro sét đánh xuống đưng cáp thông tin:

Astele = 2.d1tele.Ltele - Aa/2= 2.1000. 1000 - 90000 = 1,91. 10-6 (m2) = 1,9 (km2)

- (diện tích rủi ro sét đánh xuống các đưng cáp đưc giảm do sự che phủ bởi diện tích rủi ro sét đánh xuống cột anten);

- Diện tích rủi ro sét đánh xuống cáp điện lực:

Aspower = 2. d1power.L power - Aa/2 = 2. 250. 600 - 90000 = 0,21. 10-6 (m2) = 0,2 (km2)

- Diện tích rủi ro sét đánh xuống lân cận nhà trạm, An, đưc giảm do sự bao phủ của diện tích rủi ro sét đánh vào cột anten diện tích rủi ro sét đánh vào các đưng dây, riêng từng trưng hợp ta có:

+ Tng hợp bao phủ bởi cáp thông tin:

An(tele) = Π d2/2 - Aa/2 = 0,3 (km2);

+ Tng hợp bao phủ bởi cáp điện lực:

An(power) = Π d2/2 - Aa/2 + (Πd2/3 - 2 d1. d1 √3/2) = 0,5 (km2) - (các thành phần trong ngoặc biểu thị diện tích của mảnh vòng tròn khi d= 2 d1)

Hình E.2. Các diện tích rủi ro

E.2. Tính toán tần suất thiệt hại

Mật độ sét của khu vực đặt trạm viễn thông tại thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên, theo Bảng D.1, Phụ lục D là Ng = 3,7 lần/km2.năm.

Tần suất thiệt hại F phụ thuộc vào Ng, các diện tích rủi ro vừa tính toán trên và các hệ số xác suất thiệt hại ơng ứng với các biện pháp bảo vệ, giá trị lấy theo các Bảng 5 đến Bảng 9.

Khi không các biện pháp bảo vệ, chỉ xét che chắn của cấu trúc nhà sự đấu nối vỏ che chắn của cáp anten vào trạm, tần suất thiệt hại sẽ là:

- Tần suất thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào nhà trạm:

Fd = Ng.Ad. pd = 0 (do Ad = 0)

- Tần suất thiệt hại do sét đánh xuống đất gần khu vực nhà trạm:

Fn = Ng. An .pn = Ng .(An(tele) + An(power)).pn

với pn = 0,1 do toà nhà có cấu trúc bê tông cốt thép (theo Bảng 5),

Fn = 3,7. (0,3 + 0,5). 0,1 = 0,296 (lần/năm);

- Tần suất thiệt hại do sét đánh vào cáp hoặc vùng lân cận cáp:

Fs = Ng. (As(tele) + As(power)). ps

với ps = 1 do không có các biện pháp bảo vệ trên cáp (theo Bảng 7):

Fs = 3,7. (1,9 + 0,2).1 = 7,7 (lần/năm)

- Tần suất thiệt hại do sét đánh trực tiếp vào cột anten:

Fa = Ng. Aa. pa

với pa = 0,01 do tòa nhà cấu trúc tông cốt thép (theo Bảng 5) giả thiết cáp đưc nối đất tốt với cốt thép tòa nhà:

Fa = 3,7.0,2. 0,01 = 0,0047 (lần/năm);

E.3. Tính toán rủi ro tổn thất

- Rủi ro tổn thất cho con ngưi bên trong khu vực trạm viễn thông đưc tính theo công thức 2.1, với giả thiết lớp bề mặt sàn làm bằng tông khô (pinjury = 10-3 theo Bảng 9):

Rinjury = L.pinjury. ΣFi =1.10-3. (0,296 + 7,7 + 0,0047) = 8.10-3

Rủi ro như trên quá cao so với yêu cầu rủi ro cho phép (10-5), do vậy cần trang bị thêm các biện pháp bảo vệ.

- Rủi ro tổn thất dịch vụ đưc tính theo công thức 2.2:

Rloss = L.ΣFi = 2,47.10-3.8 = 19,76.10-3

Rủi ro như trên quá cao so với tiêu chuẩn rui ro cho phép (10-3), do vậy cần trang bị thêm các biện pháp bảo vệ.

Từ tính toán trên, ta thấy nguồn tần suất thiệt hại do sét lớn nhất từ các đưng dây thông tin và điện lực (Fs = 7,7 lần/năm), do vậy, cần phải lắp đặt trang bị bảo vệ trên các đưng dây y. Nếu phương pháp lắp đặt chất ng, sẽ làm giảm Fn và Fs một hệ số p = 0,01. Nhờ vậy, tần suất thiệt hại sẽ là:

ΣF = 3,7.[0,8.10-1.10-2 + 2,1.10-2 + 0,2.10-2] = 8,51.10-2 (lần/năm)

- Rủi ro tổn thất cho con người có thể được giảm bằng cách trang bị hệ thống chống sét bên ngoài (pinjury = 0,1 theo Bảng 6) và bề mặt của diện tích làm việc được phủ bằng vật liệu nhựa đường hoặc gỗ (pinjury =10-5), thì rủi ro tổn thất cho con ngưi sẽ là:

Rinjury = 8,51.10-2.10-1.10-5 = 8,51.10-8

Giá trị này đạt so với tiêu chuẩn cho phép. vậy, việc trang bị bảo vệ cho con ngưi như trên là đã đủ.

- Rủi ro tổn thất dịch vụ:

Rloss = 8,51.10-2. 2,74.10-3 = 23,3.10-5 = 0,233.10-3

Giá trị này đạt so với tiêu chuẩn cho phép. vậy, việc trang bị bảo vệ cho dịch vụ như trên là đã đủ.

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] IEC 62305 - 1: 2006, Protection against lightning - Part 1: General principles

[2] IEC 62305 - 2: 2006, Protection against lightning - Part 2: Risk management

[3] IEC 62305 -3: 2006, Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard

[4] ITU-T Recommendation K. 39 (1996), Risk assessment of damages to telecommunication sites due to lightning discharges

[5] ITU-T Recommendation K.40 (1996), Protection against LEMP in telecommunication centers

[6] ITU-T Recommendation K. 25 (1999), Protection of optical fibre cables

[7] ITU-T Recommendation K. 47 (2008), Protection of telecommunication lines using metallic conductors against direct lightning discharges.

 

Thuộc tính văn bản QCVN32:2011/BTTTT
Loại văn bảnQuy chuẩn
Số hiệuQCVN32:2011/BTTTT
Cơ quan ban hành
Người ký
Ngày ban hành14/04/2011
Ngày hiệu lực...
Ngày công báo...
Số công báo
Lĩnh vựcĐiện - điện tử
Tình trạng hiệu lựcKhông xác định
Cập nhật7 năm trước
Download văn bản QCVN32:2011/BTTTT

Lược đồ văn bản

Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 32:2011/BTTTT về chống sét cho các trạm viễn thông và mạng cáp ngoại vi viễn thông do Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông ban hành


Văn bản bị sửa đổi, bổ sung

    Văn bản liên quan ngôn ngữ

      Văn bản sửa đổi, bổ sung

        Văn bản bị đính chính

          Văn bản được hướng dẫn

            Văn bản đính chính

              Văn bản hiện thời

              Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 32:2011/BTTTT về chống sét cho các trạm viễn thông và mạng cáp ngoại vi viễn thông do Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông ban hành
              Loại văn bảnQuy chuẩn
              Số hiệuQCVN32:2011/BTTTT
              Cơ quan ban hànhBộ Thông tin và Truyền thông
              Người ký***
              Ngày ban hành14/04/2011
              Ngày hiệu lực...
              Ngày công báo...
              Số công báo
              Lĩnh vựcĐiện - điện tử
              Tình trạng hiệu lựcKhông xác định
              Cập nhật7 năm trước

              Văn bản thay thế

                Văn bản được dẫn chiếu

                  Văn bản hướng dẫn

                    Văn bản được hợp nhất

                      Văn bản được căn cứ

                        Văn bản hợp nhất

                          • 14/04/2011

                            Văn bản được ban hành

                            Trạng thái: Chưa có hiệu lực