P1: Quy tắc chống sét bảo vệ con người

1. Sét gây thương tích cho con người như thế nào
2. Các biện pháp chống sét bảo vệ an toàn cho con người.

1. Sét gây thương tích như thế nào
Sét có thể gây thương tích bằng những cách thức sau:

1. sét đánh thẳng vào vị trí nạn nhân từ trên đám mây xuống.

2. Khi nạn nhân đứng cạnh vật bị sét đánh. Sét có thể phóng qua khoảng cách không khí giữa người và vật. Trong trường hợp này gọi là sét đánh tạt ngang. 

3. Sét đánh khi nạn nhân tiếp xúc với vật bị sét đánh.

4. Điện thế bước. Khi người tiếp xúc với mặt đất ở một vài điểm. Sét lan truyền trên mặt đất.

5. Sét lan truyền qua đường dây cáp tới các vật như điện thoại, tivi, ổ cắm.

Theo thống kê thì sét đánh thẳng là nguy hiểm nhất, cú 10 người bị sét đánh thẳng thì 8 người chết. Sét đánh tiếp xúc hay tạt ngang cũng rất nguy hiểm. Khi sét đánh xuống cây, thì 1 tia sét có thể giết chết ngay vài người xung quanh. Độ nguy hiểm phụ thuộc vào bản chất của vật bị sét đánh và vị trí tương đối với nạn nhân. Thương vong do điện thế bước nhẹ hơn. Trong một số trường hợp năng lượng tia sét không tiêu tán ngay tại chỗ mà truyền theo mặt đất và khi nạn nhân đứng trên đường truyền đó có thể bị liệt. Trong một số trường hợp tồi tệ nạn nhân sẽ bị vấn đề với việc đi lại sau này. Thường thị điện thế bước chỉ gây những hiệu ứng tạm thời và ít khi để lại hậu quả sau này. Trong thực tế sét lan truyền xuất hiện khi nạn nhân nói chuyện điện thoại, cầm vào các dây cáp, dây anten dẫn từ ngoài vào.

Theo thống kê ở Mỹ, ngoài 40% nạn nhân bị sét đánh không được biết rõ nguyên nhân, 27 % là khi họ đang ở khu vực trống trải, 19% ở gần cây, 8% đang bơi hay ở khu vực gần nước, 3% khi đúng gần máy móc, 2,4% khi đang nói điện thoại, 0.7% liên quan đến đài, tivi, anten...

2. Các biện pháp chống sét bảo vệ con người
Vì sét là hiện tượng ngẫu nhiên cho nên không có vị trí an toàn tuyệt đối. Tuy nhiên việc chủ động đề phòng tránh sét tìm nơi an toàn hơn có thể làm giảm đáng kể khả năng bị sét đánh. Cần phải hướng dẫn giáo dục phòng chống sét an toàn cho con người. 

Lên kế hoạch trước
Nghe dự báo thời tiết. Khi nghe bản tin dự báo thời tiết lên kế hoạch làm việc để đề phòng. Khi làm ở khu vực nào đó, để ý trước các nơi có thể trú mưa và tránh sét an toàn. Phải tính được thời gian từ chỗ làm việc đến nơi an toàn. Thường thì cơn dông kéo đến rất nhanh trong vòng 15 phút và di chuyển với vận tốc 40km/giờ. Nói chung khi đang ở nơi không an toàn thì cần phải để ý đến các dấu hiệu của dông như mây đen, không khí lạnh, gió

Thực hiện quy tắc nhìn-nghe: 

Khi sét xảy ra, thoạt tiên ta thấy tia chớp loé lên và sau đó là có tiếng sấm kèm theo. Nếu bạn tính khoảng thời gian từ lúc tia chớp loé lên và lúc nghe thấy tiếng sấm thì có thể xác định được khoảng cách tới nơi sét xảy ra. Chia số giây cho 3 ta được khoảng cách đến tia sét. Ví dụ đếm được 3 giây thì sét cách vị trí đứng là 3/3= 1km. Nên nhớ rằng nếu như khoảng thời gian bạn đếm được từ khi thấy chớp và nghe tiếng sấm nhỏ hơn 30 giây, thì bạn đã nằm trong tầm ngắm của tia sét rồi và phải cẩn thận. Nếu thời gian này nhỏ hơn 20 giây thì phải di chuyển đến nơi an toàn hơn. Khi nghe thấy tiếng sấm đầu tiên bất kể là gì cũng cần phải thấy nguy hiểm đã đến. Sét có thể đánh cách xa nơi có mưa tới 15-20km.

Tránh sét trong nhà
Khi trời sắp xảy ra dông, thì biện pháp tránh sét tốt nhất là nên về nhà. Chỗ an toàn để tránh sét là toà nhà, hay công sở có lắp đặt hệ thống chống sét (đơn giản nhất là cột thu lôi Franklin).. Khi ở trong nhà thì nên đứng xa cửa sổ, cửa ra vào, các đồ dùng điện, tránh các chỗ ẩm ướt như buồng tắm, bể nước, vòi nước, không nên dùng điện thoại trừ trường hợp rất cần thiết. Nên rút phích cắp các thiết bị điện trước lúc có dông gần xảy ra. Với các đường dây điện thoại hay dây điện vì nối với lưới bên ngoài nên rất có thể bị ảnh hưởng sét đánh lan truyền. Nên tránh xa các dây này và các vật dùng điện với khoảng cách ít nhất là 1m. Vô tuyên nối với dây anten để ngoài trời cũng rất cần rút ra khi có dông. 

Tránh sét đánh ngoài trời

Trong trường hợp không kịp chạy tìm nơi ẩn náu an toàn, tuyệt đối không dùng cây cối làm chỗ trú mưa, tránh các khu vực cao hơn xung quanh, tránh xa các vật dụng kim loại như xe đạp, máy, hàng rào sắt...

Tìm chỗ khô ráo, nếu xung quanh có cây cao hơn thì nên tìm chỗ thấp, tìm vị trí cây thấp.

Người ở vị trí càng thấp càng tốt, tay ôm cổ. Phần tiếp xúc của người với mặt đất là ít nhất. Nhón chân, không được nằm xuống đất. 

Đứng xa các vật cao, ra ngay khỏi những nơi chứa nước như bãi biển, ao, hồ, mương. Các vùng đỉnh núi hay sườn núi nhô cao cũng rất nguy hiểm. Nếu ở trong rừng thì tìm những nơi cây thấp hơn và thưa để tránh. 

Không đứng thành nhóm người gần nhau. Nếu như bạn cảm thấy tóc bị dựng lên (như cảm giác điện khi sờ tay trước mặt tivi) thì điều đó có nghĩa là có thể bị sét đánh bất cứ lúc nào. Lập tức cúi ngồi xuống và lấy tay che tai, không nằm xuống đất hay đặt tay lên đất.

Đối với các vật có bề mặt kim loại như xe buýt, tàu hoả, ô tô, ...nếu không thò người ra ngoài và không chạm đến vỏ bọc thì ở những chỗ này là an toàn. Ngược lại đối vơi các ô tô, tàu thuỷ để hở hay không có vỏ bọc kim loại thì lại nguy hiểm.

Sau khi nghe thấy tiếng sét 30 phút thì có thể trở lại làm việc bình thường. 

Cấp cứu người bị sét đánh:

Ngoài làm cháy, bỏng, sét gây tác hại hệ thần kinh, gãy xương, mất thính giác, thị giác, hay trí nhớ. Người bị sét đánh cần được cứu trợ ngay tức khắc. Nếu người bị sét đánh bị ngất (tim ngừng đập, tắt thở) phải thực hiện khẩn cấp các động tác hô hấp, trợ tim nhân tạo. Tìm những nơi bị gãy, đặc biệt cẩn thận không di dời những nạn nhân nếu nghi ngờ bị gãy cột sống. Để những nơi bị bỏng khô và tìm cách nhanh nhất để nhân viên y tế đến. 

Bản ghi nhớ không nên làm gì: 

Đứng gần vật cao, gần nước, gần cây, gần xe cộ, gần nhà, tại các nơi cánh đồng trống trải, anten, cột cao, gần những đường dây dẫn.

Nên làm gì: 

1,  Nhìn dấu hiệu báo dông (mây đen, gió lạnh...), 

2,  Nghe dự báo thời tiết khi có ý định đi ra ngoài.

3,  Hạ thấp vị trí để hai chân chụm. Không nằm trên đất.

4, Đi vào nhà lớn hay vào xe cộ có mái kim loại (nhớ là không được động tay lên vỏ kim loại).

5,  Biết trước nơi an toàn gần nhất và thời gian đi tới đó.

Số liệu về dông sét

Bản đồ phân vùng mật độ sét

Bản đồ ngày dông, giờ dông

Bản đồ tổng lượng phóng điện qua vệ tinh

P2: Những nguyên tắc trong thiết lập hệ thống chống sét

Tiến trình thực hiện để ngăn chặn nguy cơ bị sét đánh:
Hệ thống bảo vệ một tòa nhà chống lại những ảnh hưởng của sét phải bao gồm:

• Bảo vệ các cấu trúc khỏi bị sét đánh trực tiếp;

• Bảo vệ các hệ thống điện khỏi bị sét trực tiếp và gián tiếp.
Nguyên tắc cơ bản bảo vệ của một thiết lập chống lại nguy cơ sét đánh là để ngăn chặn năng lượng của sét ảnh hưởng đến các thiết bị điện tử nhạy cảm. Để đạt được điều này, hệ thống chống sét cần phải:
• Xác định được dòng sét và những kênh (vị trí) mà tia sét có khả năng thông qua đó để phóng xuống đất là lớn nhất (tránh vùng lân cận của thiết bị điện tử nhạy cảm);
• Thực hiện liên kết đẳng thế của tiến trình thiết lập hệ thống chống sét;
Liên kết đẳng thế này là thực hiện liên kết hệ thống dây tiếp đất (kết nối giữa các hệ thống tiếp đất), và thiết bị van đẳng thế này có thể là thiết bị chống xung (SPDs) hoặc ống phóng khí gas (Spark gaps).
• Giảm thiểu tác động gây ra bởi các ảnh hưởng gián tiếp bằng việc cài đặt SPDs hoặc các bộ lọc. Hai hệ thống bảo vệ được sử dụng để loại bỏ hoặc giới hạn quá áp: chúng được gọi là hệ thống bảo vệ tòa nhà – hệ thống chống sét trực tiếp (đối với bên ngoài của tòa nhà) và hệ thống bảo vệ các thiết bị điện (đối với bên trong tòa nhà).
Xây dựng hệ thống bảo vệ tòa nhà
Vai trò của hệ thống bảo vệ tòa nhà là để chống sét trực tiếp.
Hệ thống này bao gồm:
• Thiết bị bắt sét (VD: kim thu sét): hệ thống chống sét;
• Dây dẫn được thiết kế để truyền sét xuống đất;
• Hệ thống tiếp địa "chim chân" kết nối với nhau;
• Liên kết giữa tất cả các khung kim loại (bằng liên kết van đẳng thế) với điểm tiếp đất.
Khi có dòng sét trong một dây dẫn (dây thoát sét), và nếu có sự khác biệt xuất hiện giữa nó và các hệ thống dẫn kết nối với điểm tiếp đất nằm trong vùng lân cận, có thể gây ra hiện tượng phóng điện bề mặt.
Ba loại hệ thống chống sét trực tiếp được sử dụng:
1) Hệ thống chống sét dùng cột thu lôi
Các cột thu lôi bằng kim loại được đặt ở trên cùng của tòa nhà. Nó được nối đất theo một hoặc nhiều dây dẫn (thường là dải đồng).

2) Hệ thống chống sét dây
Các dây này được trải dài trên cấu trúc được bảo vệ. Chúng được sử dụng để bảo vệ cấu trúc đặc biệt: khu vực phóng tên lửa, các ứng dụng quânsự và bảo vệ đường dây trên không điện áp cao.

3) Hệ thống chống sét với các dây dẫn sét đan xen như lồng lưới (lồng Faraday)
Bảo vệ này liên quan đến việc đặt nhiều dây dẫn (băng đồng) đối xứng nhau xung quanh tòa nhà. Đây là loại hệ thống chống sét được sử dụng cho các tòa nhà cao với rất nhiều thiết bị điện tử nhạy cảm như phòng máy tính.

Hậu quả của hệ thống chống sét trực tiếp (hệ thống bảo vệ bên ngoài tòa nhà) cho các thiết bị điện tử bên trong tòa nhà

Như một hệ quả, hệ thống chống sét trực tiếp không bảo vệ các thiết bị điện bên trong tòa nhà: điều đó đòi hỏi phải cung cấp một hệ thống bảo vệ cho các thiết bị điện. Khi có sét đánh trực tiếp vào hệ thống chống sét trực tiếp, 50% năng lượng của dòngsét sẽ đi vào hệ thống tiếp đất của các thiết bị điện và sự gia tăng điện áp này rất thường xuyên vượt quá khả năng chịu nhiệt của các loại dây dẫn trong các mạng khác nhau (LV chính, viễn thông, video cáp, vv). Hơn nữa, dòng chảy của dòng sét qua dây dẫn xuống đất sẽ gây ra hiện tượng quá áp (do hiện tượng cảm ứng điện từ) cho các thiết bị điện.