banner chong set
chong set lan truyen

GIẢI PHÁP THIẾT BỊ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN TÍN HIỆU

Mục tiêu

  • Bảo vệ thiết bị nhạy cảm (relay, IED, IPC, HMI, RTU, modem, camera) khỏi xung quá áp/xung dòng do sét trực tiếp hoặc cảm ứng (induced surge).

  • Ngăn xung lan truyền qua đường tín hiệu làm nhiễu hoặc phá hỏng thiết bị và gây mất an toàn vận hành.

  • Đảm bảo khả năng phục hồi hệ thống, dễ dàng thay thế module bảo vệ khi cần.

Nguyên tắc thiết kế chính

  1. Giảm năng lượng xung trước khi vào thiết bị bằng tầng bảo vệ nhiều cấp (coarse → fine).

  2. Phân vùng và cô lập: tách riêng đường tín hiệu quan trọng (protection/GOOSE, SCADA) với vùng office/CCTV; ưu tiên dùng cáp quang để cô lập galvanic.

  3. Đường dẫn xuống đất ngắn và thẳng: nối SPDs / arrestor đến hệ thống mass/earth bằng dây dẫn ngắn, to, thẳng và ít vòng lặp để giảm điện cảm.

  4. Equipotential bonding (nối đồng thế): tất cả tủ, khung, mass phải nối chung tới một hệ thống đất chuẩn.

  5. Phối hợp nhiều cấp (co-ordination): từ cổng vào trạm → phòng điều khiển → thiết bị cuối; đảm bảo SPD cấp trước chịu phần lớn năng lượng, SPD cuối bảo vệ tinh chỉnh.

ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN THIẾT BỊ

  • Gas Discharge Tubes (GDT): tốt cho xung năng lượng lớn, dùng cho antenna và cáp ngoài trời.

  • TVS Diodes (Transient Voltage Suppressors): phản ứng nhanh, dùng ở tầng cuối bảo vệ thiết bị điện tử.

  • Common Mode Chokes / Surge Protectors cho Ethernet: giảm xung common-mode trên cặp xoắn.

  • SPD dạng DIN-rail cho RS-485 / Modbus / Ethernet (với Ethernet transformer / PoE support).

  • Isolator / Media Converter (Ethernet → Fiber): giảm tối đa rủi ro lan truyền xung qua cáp đồng.

  • SPD cho nguồn DC: dùng cho bộ nguồn 24 VDC supply cho IEDs/HMI (sử dụng SPD phù hợp mức điện áp).

Ghi chú: khi dây PoE – đảm bảo SPD hỗ trợ PoE pass-through và rating cho công suất PoE.

chong set tin hieu
chong set

THÀNH PHẦN GIẢI PHÁP & VỊ TRÍ LẮP

#1. Nguồn điện (AC/DC)

    • SPD loại công suất (Type 1/2 tương đương cho LV) lắp ở tủ đầu vào nguồn (main distribution) và tủ cấp cho thiết bị.

Vị trí: Main incoming panel → distribution panel → local cabinet.

#2. Đường đồng (Ethernet, Serial, Modbus, RS-485, RS-232)

  • Giải pháp ưu tiên: cáp quang (fiber) để tách galvanic nơi có thể (bay → station). Nếu bắt buộc dùng đồng:

+ Lắp SPD cho tín hiệu kiểu common-mode + differential-mode (ví dụ: gas discharge tube + transient voltage suppressor/diode + isolation transformer) ở điểm vào tủ và điểm trước thiết bị nhạy cảm.

+ Vị trí: ở đầu cáp vào tủ (entry point), và/hoặc ngay trước IED/RTU/HMI nếu khoảng cách dài.

      • Đối với Ethernet: dùng Ethernet surge protector phù hợp PoE nếu cáp cấp PoE (camera, HMI có PoE).

      • Lưu ý cho PoE: SPD phải chịu được cả mode Common Mode (CM) và Differential Mode (DM).

#3. Tín hiệu ống kính / camera (CCTV analog/BNC / IP)

  • IP cameras: ưu tiên fiber cho links dài; nếu dùng copper, dùng SPD Ethernet PoE + nối đất tủ camera.

  • Analog video: sử dụng isolator video hoặc balun cách ly + SPD.

#4. Antenna / radio / GPS

  • Lắp gas discharge tube (GDT) + series lightning arrestor trên đường cáp antena trước điểm đấu vào modem/router.
  • GPS/GNSS: dùng lightning protector tại đầu cáp đồng trục; đồng thời đưa tín hiệu GPS tới time server qua bộ cách ly.

#5. Power/Signal Grounds & Bonding

  • Tủ mạng, tủ relay, khung rack phải nối tới single point grounding bus (earth bar) và từ đó tới ground electrode system.
  • Tránh nối nhiều điểm earth trong cùng một tủ gây ground loop.

#6. Thiết bị cách ly

  • Fiber optic links là giải pháp cách ly hiệu quả nhất cho tín hiệu quan trọng (IED ↔ SCADA, RTU ↔ Master).
  • Nếu không thể dùng fiber, cân nhắc isolating transformer, optical isolator, hoặc galvanic isolation modules.