TÀI LIỆU CHỐNG SÉT: NGUYÊN NHÂN - GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT - THIẾT BỊ CHỐNG SÉT

Trong những năm qua, cứ mỗi khi mùa mưa đến, ngoài việc chuẩn bị các biện pháp phòng chống bão lụt chúng ta còn phải quan tâm đến một hiện tượng thiên nhiên khác có tác hại nghiêm trọng đến cơ sở vật chất và con người - đó là dông sét. Có thể hiểu nôm na rằng sét là sự phóngđiện giữa đám mây dông và một điểm nào đó trên mặt đất khi điện trường khí quyển đạt đến một giá trị tới hạn. Việt Nam thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nên dòng điện sét thường rất...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TÀI LIỆU CHỐNG SÉT: NGUYÊN NHÂN - GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT - THIẾT BỊ CHỐNG SÉT CHỐNG SÉT: NGUYÊN NHÂN - GIẢIPHÁP CHỐNG SÉT - THIẾT BỊ CHỐNG SÉT CHỐNG SÉT: NGUYÊN NHÂN - GIẢI PHÁP CHỐNG SÉT - THIẾT BỊ CHỐNG SÉT A. NGUYÊN NHÂN HÌNH THÀNH SÉT1/ Nguyên nhân hình thành sét : Trong những năm qua, cứ mỗi khi mùa mưa đến, ngoài việc chuẩn bị các biện pháp phòngchống bão lụt chúng ta còn phải quan tâm đến một hiện tượng thiên nhiên khác có tác hại nghiêmtrọng đến cơ sở vật chất và con người - đó là dông sét. Có thể hiểu nôm na rằng sét là sự phóngđiện giữa đám mây dông và một điểm nào đó trên mặt đất khi điện trường khí quyển đạt đến mộtgiá trị tới hạn. Việt Nam thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nên dòng điện sét thường rất lớn khoảng30kA, do đó nếu một công trình nào đó bị sét đánh thì phần kiến trúc của công trình đó có thể bịphá vỡ do ảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ phát tán cao, các thiết bị điện trong công trình cóthể bị hỏng do trường điện từ của dòng sét cảm ứng và con người có thể bị tổn thương nếu ở gầnđiểm phóng điện sét. Trong thực tế đã xảy ra nhiều trường hợp một cơn phóng điện sét đã làmcho hàng chục người bị thương và chết (xảy ra ở xã Hiệp Thành - Bạc Liêu) còn những vụ sét làmchết người hàng năm thì xảy ra liên tục khắp nơi nhất là các vùng trọng điểm như Đồi Rìu, BàuSầm, Bảo Vinh ....thuộc Huyện Long Khánh - Đồng Nai, các xã vùng sâu thuộc Huyện Đức Linh,Hàm Tân - Bình Thuận, hoặc một số xã thuộc các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, ngay tạiTpHCM năm nào cũng xảy ra vài trường hợp tử vong do phóng điện sét. Cơ chế hình thành một cơn sét nói chung khá phức tạp, có nhiều công trình nghiên cứu vềquá trình nhiễm điện của một đám mây dông cũng như cơ chế phát triển của tia sét hướng xuốngđất, ngoài ra cũng còn nhiều vấn đề khác liên quan đến sét và chúng tôi mong rằng sẽ có dịpđược trình bày chi tiết hơn trong các bài báo khác, ở đây chúng tôi chỉ xin đề cập đến một giảthuyết phổ biến nhất để giải thích nguyên nhân tạo dông sét như sau : Dông là hiện tượng khí quyển liên quan với sự phát triển mạnh mẽ của đối lưu nhiệt vàcác nhiễu động khí quyển, nó thường xảy ra vào mùa hè là thời điểm mà sự trao đổi nhiệt giữamặt đất và không khí rất lớn. Những luồng không khí nóng mang theo hơi nước bay lên đến mộtđộ cao nào đấy và nguội dần, lúc đó hơi nước tạo thành những giọt nước nhỏ hay gọi là tinh thểbăng chúng tích tụ trong không gian dưới dạng những đám mây. Trái đất càng bị nóng thì khôngkhí nóng càng bay lên cao hơn, mây càng dày hơn đến một lúc nào đó thì các tinh thể băng trongmây sẽ lớn dần và rơi xuống thành mưa. Mây càng dày thì màu của nó càng đen hơn. Sự vachạm của các luồng khí nóng đi lên và các tinh thể băng đi xuống trong đám mây sẽ làm xuất hiệncác điện tích mà ta gọi là đám mây bị phân cực điện hay đám mây tích điện. Các phần tử điện tíchâm có khối lượng lớn nên nằm dưới đáy đám mây còn các phần tử điện tích dương nhẹ hơn nênbị đẩy lên phần trên của đám mây. Như vậy trong bản thân đám mây đã hình thành một điện trường cục bộ của một lưỡngcực điện và dưới tác dụng của điện trường cục bộ này các phần tử sẽ di chuyển nhanh hơn, điệntích được tạo ra nhiều hơn và điện trường càng mạnh hơn. Quá trình này tiếp diễn cho đến lúcđiện trường đạt giá trị tới hạn và gây ra phóng điện nội bộ trong đám mây mà ta gọi là chớp. Ngoài ra khoảng không gian bên dưới đám mây thường có một lớp điện tích dương gọi làđiện tích không gian vì vậy giữa phần đáy đám mây mang điện âm và lớp điện tích dương này lạihình thành một điện trường riêng và chính điện trường này làm phát sinh một tia sét ban đầu gọilà dòng tiên đạo di chuyển xuống đất với tốc độ khoảng 150km/s. Trong quá trình phát triển xuốngđất, dòng tiên đạo mang theo một điện thế rất lớn sẽ ion hoá lớp không khí trên đường đi của nó,nơi nào có cách điện không khí yếu thì dòng tiên đạo sẽ phát triển về hướng đó vì vậy ta thấydòng tia sét đi xuống không phải là đường thẳng mà thường có dạng ngoằn ngoèo, phân nhánh.Ngoài ra do hiệu ứng cảm ứng điện nên phần mặt đất nằm bên dưới đám mây dông sẽ mang mộtlượng điện dương. Lượng điện này sẽ phân bố trên các vật có khả năng dẫn điện như nhà cửa,cây cối, công trình, trụ điện, tháp anten......, vật nào dẫn điện càng tốt thì điện tích phân bố trên vậtđó càng lớn và điện trường của nó càng mạnh so với các vật xung quanh. Vì vậy, khi dòng tiênđạo phát triển xuống gần mặt đất thì nó sẽ chọn vật có điện trường mạnh nhất để đánh vào mà tagọi là phóng điện sét, nơi tiếp xúc của chúng gọi là kênh sét. Đây là thời điểm trao đổi điện tíchgiữa đám mây và mặt đất được gọi là giai đoạn trung hoà điện tích, dòng điện trong kênh sét lúcnày rất lớn có thể đến 200kA nên bị nóng lên rất mạnh khoảng 20.000oC và do đó ta thấy nó sángchói lên (cũng được gọi là chớp). Dưới tác dụng của nhiệt độ này, lớp không khí chung quanhkênh sét bị giãn nở mạnh gây ra tiếng nổ lớn mà ta gọi là sấ ...