Hoạt động của kim thu sét khi có sét
Khi có hiện tượng phóng điện khi đó sét sẽ được hình thành các đường dẫn sét xuống mặt đất, tại đầu kim thu sét sẽ tạo nên một sự khác biệt lớn về điện thế giữa đám mây và đầu kim thu từ đó tạo ra một tia tiên đạo phát xạ sớm phát thẳng từ đám mây hướng vào đầu của kim thu sét mà không đánh vào các địa điểm khác.Trước đây kim thu sét là một thanh sắt hay thanh kim loại (hay còn được gọi là kim cổ điển) được lắp đặt trên mái của công trình và có dây dẫn xuống hệ thống tiếp đất. Với dạng kim cổ điển thụ động này, sét đánh vào đầu kim thu, tiếp đó là truyền xuống dây dẫn sét và chuyển nhanh xuống đất theo hệ thống tiếp địa(cọc tiếp địa D14) .
Hiện nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, người ta đã nghiên cứu thiết kế chế tạo ra các loại kim thu sét hiện đại hơn, có thể chủ động bắt được sét không cho nó đánh vào vật, đối tượng hoặc công trình cần phải bảo vệ. Các loại kim thu sét này hoạt động bằng nhiều nguyên lý làm việc khác nhau có thể chia chúng thành hai loại chính:
- Kim thu sét phóng điện sớm / phóng điện sớm có kiểm soát. Khi có hiện tượng phóng điện do sét gây ra thì kim thu sét chủ động phát ra tia tiên đạo đi lên thu bắt tia tiên đạo sét đi xuống, điều này cho phép tạo ra một độ lợi về khoảng cách bảo vệ và do đó tăng được độ rộng bán kính bảo vệ của kim thu sét so với phương pháp dùng kim Franklin.
- Kim thu sét phân tán điện tích có đặc tính là tạo ra một lớp điện tích không gian mang điện dương trong vùng khí quyển nằm bên trên đầu kim thu sét. Trường tĩnh điện mây giông càng mạnh thì dòng phóng điện càng mạnh và lớp điện tích không gian ben trên càng nhiều, nó có tác dụng như một màn chắn tĩnh điện làm cho điện trường giữa đám mây giông và mặt đất yếu đi, loại bỏ các nguy cơ phóng điện của tia sét.
Tuy nhiên phương pháp này vẫn chưa được thế giới công nhận và chưa được đưa vào các tiêu chuẩn chống sét hiện hành.
Có nhiều loại kim thu sét khác nhau, bán kính bảo vệ cũng khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu và nhu cầu sử dụng của người dùng. Mục đích chính là nhằm bảo vệ và chống lại sét nên việc chọn kim thu sét cũng như các bộ phận của hệ thống chống sét cần phải được đảm bảo chất lượng, uy tín để đạt hiệu quả cao trong quá trình sử dụng.
Kim thu sét không có thiết bị điện tử nên đảm bảo tuổi thọ cao, bền lâu, không cần nguồn cung cấp phụ, không cần có sự bảo trì đặc biệt nào. Sau mỗi lầm đánh sét, các đặc điểm kỹ thuật vẫn được duy trì và đảm bảo hoạt động bình thường, không bị ảnh hưởng.
