Bảo vệ chống sét cho cảm biến mức thủy tĩnh
Cảm biến mức thủy tĩnh cần được bảo vệ trước nguy cơ sét đánh trong môi trường công nghiệp. Cơ chế bảo vệ chống sét giúp dẫn xung điện xuống đất an toàn. Giải pháp tiếp địa tốt sẽ quyết định hiệu quả bảo vệ thiết bị và độ bền cảm biến.
Trong môi trường công nghiệp có nguy cơ cao bị ảnh hưởng bởi sét, thiết bị đo mức thủy tĩnh cần được trang bị các giải pháp bảo vệ chống sét hiệu quả. Bài viết này sẽ giải thích cách sét ảnh hưởng đến cảm biến và cơ chế bảo vệ phù hợp.
Ý nghĩa thực sự của bảo vệ chống sét
Sét đánh gần hay xa đều có thể ảnh hưởng lớn đến hoạt động của cảm biến thủy tĩnh nếu không được bảo vệ. Điều đầu tiên cần hiểu là tác động của sét sẽ khác nhau rất nhiều tùy thuộc vào khoảng cách giữa điểm đánh sét với cảm biến áp suất. Có thể khẳng định rằng không một cảm biến đo mức nào có thể tồn tại nếu bị đánh trúng trực tiếp hoặc đánh quá gần, vì khi đó toàn bộ cabin và các thiết bị điện tử lắp đặt sẽ bị thiêu rụi bởi dòng điện trực tiếp.
Tuy nhiên, các cú đánh sét từ xa hơn sẽ chỉ làm tăng điện áp chênh lệch, ví dụ khoảng 1500 Volt. Nếu một tia sét đánh gần làm tăng điện thế của bể chứa, thì cảm biến đo mức có thể trở thành đường dẫn ngắn nhất đưa điện áp và dòng điện dư thừa xuống đất. Khi đó, năng lượng sẽ truyền qua đầu dò mức và tản ra đất, làm hỏng hoặc phá hủy các vi mạch điện tử bên trong cảm biến. Điều tương tự cũng có thể xảy ra khi đường dây trên cao bị sét đánh trúng. Việc này dễ dàng dẫn đến hỏng hóc nghiêm trọng cho toàn bộ hệ thống điều khiển và bảo vệ thiết bị điện nếu không có giải pháp bảo vệ chống sét phù hợp.
Cơ chế bảo vệ chống sét trong cảm biến đo mức
Để giảm thiểu rủi ro do sét, cần áp dụng các giải pháp bảo vệ phù hợp ngay từ thiết kế thiết bị. Cảm biến có thể được bảo vệ khỏi các sự cố do sét bằng cách tích hợp hoặc lắp đặt bộ bảo vệ điện áp tạm thời vào trong cảm biến mức thủy tĩnh. Do đặc điểm của xung điện áp là xuất hiện đột ngột và trong thời gian rất ngắn, một linh kiện chuyên dụng có thể được gắn vào cảm biến để phản ứng với sự gia tăng điện áp bất thường.
Hình 1. Bộ bảo vệ điện áp tạm thời
Khi điện áp vượt quá 50 Volt, hệ thống bảo vệ chống sét sẽ tạo một mạch ngắn tạm thời để đưa dòng điện xung xuống đất, từ đó bảo vệ các mạch điện tử bên trong cảm biến khỏi hư hại bởi các mức điện áp vượt ngưỡng cho phép. Linh kiện này bình thường hoạt động ở trạng thái không dẫn điện, nhưng sẽ chuyển sang dẫn điện khi có điện áp quá độ, cho phép xung điện truyền xuống đất một cách an toàn. Nên ưu tiên lựa chọn cảm biến mức có chống sét tích hợp sẵn để bảo vệ lâu dài và ổn định cho hệ thống. Ngoài ra, các linh kiện chống xung còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thiết bị điện trước các sự cố điện áp tạm thời.
Kết luận
Việc trang bị đúng giải pháp bảo vệ chống sét cho cảm biến đo mức không chỉ nâng cao độ bền thiết bị mà còn đảm bảo an toàn vận hành cho toàn hệ thống. Người sử dụng cần đặc biệt chú ý đến chất lượng tiếp địa, vì đây là yếu tố quyết định hiệu quả của toàn bộ hệ thống bảo vệ.
