Nguyên tắc hoạt động và cách lắp đặt cột thu sét

Sấm sét là hoạt động thường xuyên xuất hiện trong những cơn mưa giông do các đám mây tích điện gây ra. Khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ truyền xuống mặt đất bằng con đường đánh thẳng hoặc đánh lan truyền.

Dòng điện trong những tia sét có thể đạt tới vài vạn ampe với công suất cực kỳ lớn. Sét khi đánh trực tiếp thường làm chết người và phá hủy, cháy nổ công trình, nhà cửa. Sóng điện từ tia sét còn gây tác hại từ xa lên các mạch điện gọi là sét đánh cảm ứng. Đây là nguyên nhân gây hỏng hóc các thiết bị điện – điện tử như tivi, máy tính, các thiết bị kỹ thuật, máy móc, đài ở các khu dân cư,... Do đó, giông sét là một trong số những hiểm họa thiên tai vô cùng nguy hiểm đối với tính mạng con người và gây ra những thiệt hại rất lớn về tài sản vật chất. 

Để bảo vệ các toà nhà, các công trình xây dựng khỏi bị sét đánh, người ta thường lắp cột thu sét. Cột thu sét được phát minh vào năm 1752 bởi nhà khoa học người Mỹ tên là Franklin với ưu điểm lợi dụng vị trí trên cao nhằm thu sét vào mình rồi truyền xuống đất, đem lại sự an toàn cho con người và các vật khác. 

Cột thu sét được cấu thành bởi ba bộ phận là kim thu sét trực tiếp (bao đế và trụ đỡ kim thu sét…), dây dẫn sét và thiết bị tiếp đất chống sét. Mỗi bộ phận đều phải có điện trở rất nhỏ, mặt cắt phải đạt tới mức độ nhất định để chịu được dòng điện cực lớn khi sét đánh qua.

- Trụ đỡ kim thu sét thường làm bằng sét tráng kẽm đường kính 60mm, dài hơn 2m, được lắp đặt trên nóc các toà nhà cao tầng hoặc trên đỉnh ống khói
- Dây dẫn sét nối từ cột chống sét xuống đất được làm từ dây đồng trần hay các loại cáp thoát sét chống nhiễu (Cáp ERICORE của hãng ERICO).
- Thiết bị tiếp đất phải được chôn ở một độ sâu nhất định dưới lòng đất và phải tiếp xúc tốt với mặt đất để dẫn dòng điện khi bị sét đánh.

Hệ thống chống sét đánh thẳng (gồm kim thu sét, dây dẫn sét và bộ phận tiếp đất chống sét) có tác dụng bảo vệ công trình, tức là khi sét đánh vào, hệ thống chống sét có tác dụng chuyển dòng điện sét xuống đất một cách nhanh chóng.

Cột thu sét thường được lắp ở những vị trí cao (lắp càng cao, phạm vi bảo vệ công trình càng lớn). Tuy nhiên, cũng không nên lắp cột thu sét quá cao, vì nếu lắp cao quá, độ chắc chắn sẽ không đảm bảo, khi gặp gió lớn, cột thu sét có thể sẽ bị nghiêng hoặc đổ, làm mất tác dụng của cột thu sét. Ở những nơi trống trải hay xảy ra sét đánh thì phải trồng cột thu sét để đảm bảo an toàn cho những người làm việc ở khu vực này.