فنی و مهندسی بتانیرو

موارد حفاظت یک سازه از صاعقه ( سیستم صاعقه گیر ) بطور کامل :

1. حفاظت نمای ساختمان از ضربه های مستقیم آذرخش ( صاعقه ):
حفظ نما و استراکچر ساختمان از آتش سوزی و انهدام در اثر اصابت صاعقه است. کلیه تجهیزات (مانند برقگیر - حفاظت جان - سیستم صاعقه گیر ) که جهت جذب و هدایت صاعقه از پشت بام تا سیستم زمین( سیستم ارت - سیستم ارتینگ ) نصب می شوند، طبق استانداردIEC -61024 شناسایی می گردند.
2. حفاظت داخلی و تجهیزات نصب شده در مقابل آثار ثانویه صاعقه
توسعه کاربرد سیستم های الکتریکی در جهان، موجب افزایش شدید اذرخش ( صاعقه ) آمار صدمات وارده به این دستگاه ها در اثر صاعقه و اضافه ولتاژهای ناشی از آن شده است لازم به ذکر است که تنها بخشی از اضافه ولتاژها در اثر آذرخش بوده و بخش عمده آنها ناشی از عملیات سوئیچینگ و حوادث تغذیه می باشند. برای این بخش از حفاظت از صاعقه ، کاهش اثر میدانهای الکترومغناطیسی ناشی از صاعقه مد نظر قرار می گیرد.
پس از بر خورد صاعقه به زمین یا ساختمان، وسایل الکترونیکی داخل ساختمانهایی که تا شعاع km 15 از محل برخورد و در محدوده میدان الکترومغناطیسی ایجاد شده قرار دارند، در معرض خطر خواهند بود حفاظت موثر این تجهیزات در مقابل ولتاژهای القایی حاصله، وقتی امکان پذیر است که کلیه سیستم های حفاظت داخلی همراه با حفاظت خارجی ساختمان تواماٌ نصب شده باشند. حفاظت داخلی از صاعقه عبارت است از تهیه وسایلی که به کمک آنها بتوان اثرات اضافه ولتاژهای القایی حاصل از جریان های صاعقه را برروی تجهیزات داخل ساختمان خنثی کرد. و از تئوری منطقه بندی ( Zone Concept) جهت حفاظت داخلی ساختمان استفاده می شود. ضمناٌ برای کسب اطلاعات دقیق تر به استاندارد IEC-61643 که در این زمینه تدوین شده است مراجعه گردد.( سیستم ارت - سیستم ارتینگ )
يك سيستم صاعقه اساساً از سه قسمت اصلي تشكيل شده است كه از:
1. هادي ها Conductor
كه سبب ارتباط الكتريكي آنتن هاي برقگير به زمين و به يكديگر و نيز به اجسام فلزي مجاور مي گردد. وظيف هادي ها تخليه بارهاي صاعقه از آنتن برقگير به زمين مي باشد. هادي ها مي توانند بصورت تسمه اي يا كابلي شكل باشند.
2. آنتن برقگير Air termination:
عبارتند از جسم نوك دار با الكترود لوله اي در اندازه مشخص و يك پايه كه داراي يك زمينه هدايت كنندگي مي باشد. وظيفه آنتن برقگير اين است كه تخليه الكتريكي صاعقه را كه احتمال دارد در ساختمان تحت حفاظت صورت گيرد ، به طرف خود منحرف نموده و به طرف زمين بارهاي مربوطه را هدايت مي نمايد. محل نصب آنتن برقگير در بلندترين نقطه ساختمان مي باشد.
3. الكترود يا سيستم اتصال به زمين Earth termination
عبارت است از يك يا چند الكترود منفرد يا مرتبط كه بارهاي الكتريكي را از آنتن توسط هادي هاي نزولي به زمين منتقل مي كنند.
در رابطه با سیستم اتصال به زمین ( سیستم ارت - سیستم ارتینگ ) باید با مفاهیم دیگری نیز آشنا شویم:
رابط ها: عبارتند از پيوند الكتريكي ما بين دو يا بيشتر قسمت هاي سيستم حفاظتي ( سیستم صاعقه گیر ).
اتصالات : عبارتند از هادي هايي كه به منظور فراهم نمودن اتصال الكتريكي مابين حفاظت صاعقه ( سیستم صاعقه گیر ) و قسمت هاي فلزي ديگر و مابين قسمت هاي مختلف اخير برقرار شده است.
بست ها : كه جهت محكم نمودن هادي ها به ساختمان به كار مي روند. اين بست ها براي اندازه هاي مختلف تسمه بايد طراحي گردد.
سيستم حفاظت بر سوله ها ( يا بام هاي مسطح ): در اين سيستم از روشي موسوم به سيستم حفاظت فاراده استفاده مي نمايند. آنتن برقگير بصورت لوله هاي كوتاهي است با نوك تيز كه در چند متري يكديگر دور تا دور پشت بام يا در خط الراس سقف سوله قرار دارند.
قطر و ضخامت آنتن برقگير در صورت استفاده از ميله بايد مطابق با جدولي كه ابعاد اجزاء تشكيل دهنده سيستم حفاظت صاعقه ( سیستم صاعقه گیر )را مي دهد اجرا شود.
بام هاي با شيب تند : حداكثر فاصله بين ميله هاي برقگير در خط الرآس بام هاي با شيب تند ، 6 تا 8 متري باشد.
سقف با شيب ملايم : چنانچه عرض آنها از 15 متر بيشتر باشد ، بايد علاوه بر آنكه داراي آنتن هاي اضافي در خط الرآس و نقاط لازم ديگر باشند، كه فاصله آنها از 15 متر تجاوز نكند، دور تا دور آنها نيز آنتن هايي به فواصل 6 تا 8 متر بايد نصب گردد. فاصله آنتن هاي برقگير از انتهاي بام يا خط الرآس سوله يا تغيير مسير هر بام بايد در حدود 2 فوت (60 سانتي متر) باشد.

طول آنتن ها حداكثر 150 و حداقل 30 سانتي متر مي باشند.
آنتن هاي برقگير بايد در قسمت هاي اساسي و محكم و در بلندترين نقطه ساختمان نصب گردند و سطح مقطع نقطه اتكا حداقل بايد با سطح مقطع يكي باشد و طوري بايد محكم گردند كه احتمال واژگون شدن به وسيله باد را نداشته باشند. آنتن هاي برقگير با ارتفاع متجاوز از 60 سانتي متر، بايد نگهداري آنها از نقطه اي باشد كه ارتفاع آن كمتر از ارتفاع نصب آنتن نباشد. هواكش، دودكش، مخازن آب و ساير برجستگي هاي ديگر پشت بام كه احتمال آسيب ناشي از شوك دارند بايد به آنها اتصال الكتريكي (به وسيله هادي هاي فرعي، آنها را به هادي اصلي متصل نمود) ايجاد نمود و يا ممكن است به وسيله يك هادي خارجي به يكديگر متصل و سپس به اسكلت ساختمان وصل شوند كه تعداد اين اتصالات نبايد از تعداد اتصال هاي زمين كمتر باشد.
تذكر : سقف ها با شيب ملايم آنهايي هستند كه عرض آنها چنانچه مساوي يا كمتر از 40 فوت ( 12 متر ) باشد شيب آنها كمتر از يك هشتم ، چنانچه متجاوز از 40 فوت ( 12 متر ) باشد ، شيب آنها كمتر از يك چهارم باشد.
حفاظت ساختمان در مقابل برخورد صاعقه (اثر مستقیم)
در این نوع حفاظت با ایجاد برق گیر ( سیستم صاعقه گیر ) با امپدانس پایین سعی در جذب کامل صاعقه و ارسال آن به زمین می شود. بر طبق استاندارد فرانسه چهار نوع برق گیر (صاعقه گیر) پیشنهاد می گردد
الف – برق گیر ساده میله ای SIMPLE ROD LIGHTNING CONDUCTORS (SRL):
این نوع برق گیر دارای یک میله ی بلند است که بر سقف بلندترین محل ساختمان نصب و به زمین متصل ( سیستم ارت - سیستم ارتینگ ) می شود و در هنگام صاعقه، با جذب ولتاژ، جریان تولیدی را به زمین منتقل می کند. این صاعقه گیر به واسطه ی سادگی نصب در ایستگاه های رادیو، محل آنتن های بشقابی، و ساختمان هایی که سطح حفاظتی کوچک دارند توصیه می شود. سیستم صاعقه گیر میله ای از قسمت های زیر تشکیل شده است:
1- میله ی اصلی ودنباله ی آن
2- یک یا چند هادی پایین رونده
3- کلمپ تست که به انتهای هادی پایین رونده وصل است و ادامه ی آن به سیستم زمین ( سیستم ارت - سیستم ارتینگ ) واردمی شود.
4- نوار حفاظتی که به کلمپ تست وصل، حداقل 2 متر روی زمین کشیده و به زمین وارد می شود.
5- وسایل هم پتانسیل کننده (یا هم بندی) بین سیستم برق گیر و سیستم ارت اصلی ساختمان.

ب: سیستم برق گیر ( سیستم صاعقه گیر )
ESE (گسیل دهنده ی بار به طرف صاعقه)
این نوع برق گیر که به وسیله ی کارخانه هلیتا و موسسه ی مطالعاتی فرانسه (CNRS) ساخته شده است به عنوان PULSAR شناخته می شود. وجود فناوری بالا باعث برکارآمدی 100% این برق گیر در جذب صاعقه شده است. در تکنولوژی ساخت این برق گیر، تولید ولتاژ بالا و تنظیم فرکانس در هنگام صاعقه ایجاد یک بار خزنده ی پیشرو (بالا رونده) می نماید که همزمان با حرکت صاعقه به سمت بار منفی حرکت می کند و به فاصله ی کمی از زمین (نسبت به فاصله ی زمین تا ابر) این دو بار به یکدیگر برخورد و بلافاصله محل برخورد به سمت نوک برق گیر حرکت و ادامه ی صاعقه از طریق این میله به سمت زمین حرکت می کند. سرعت حرکت این بار، از برق گیر به سمت بالا حدود (یک متر بر میکروثانیه) است.
زمان برخورد به وسیله ی رابطه ی زیر تعریف می شود. این رابطه بر اساس فاصله ی بین بارها (محل برخورد و نوک برق گیر) و سرعت حرکت بار پیشروی استاتیکی تعریف شده است. در عمل مقدار در آزمایشگاه بر اساس استاندارد NFC17-102 اندازه گیری می شود.
صاعقه گیر PULSAR مخصوص نصب در ساختمان های مرکزی، سایت ها، مراکز صنعتی، تاریخی و زمین های بازی روباز است. معمولاً با نصب این سیستم برق گیر اطمینان و قدرت عملکرد بسیار زیاد می شود.
قسمت های مختلف صاعقه گیر ESE
الف: قسمت میله و سیستم تولید ولتاژ (الکترونیک)
ب: یک یا چند هادی پایین رونده
ج:کلمپ تست که به ازای هر هادی پایین رونده یک عدد جداگانه نصب می شود.
د: قسمت های محافظ هادی که حداقل 2 متر بر روی زمین نصب می شود.
ه: الکترودهای زمین که مخصوص پخش جریان صاعقه بر روی زمین هستند.
و: اتصالات هم پتانسیل کننده با هم بندی های اصلی زمین که به صورت قابل نصب و جدا شونده هستند.
ج) شبکه بندی قفسه ای MESH CAGES
یکی از ساده ترین و کامل ترین راه های حفاظت ساختمان در مقابل صاعقه، شبکه بندی قفسه ای است. در این سیستم پشت بام و بلندترین قسمت هر ساختمان تحت سیم بندی موسوم به قفسه ای (شبکه ای) قرار می گیرد و به تعداد مشخص هادی پایین رونده در اطراف آن نصب می گردد. در این حالت ساختمان و تمام اجزاء هادی های آن از خطر صاعقه و امواج الکترومگنتیک آن در امان هستند.
علت استفاده از هادی های پایین رونده به خاطر تقسیم جریان صاعقه و کاهش آثار آن است.
اجزای سیستم سیستم صاعقه گیر
1. هادی های شاخکی کوتاه که صاعقه را دریافت می نمایند و به شبکه انتقال می دهند.
2. شبکه بندی قفسه ای (مش)
3. هادی های پایین رونده
4. شکبه ی زمین (سیستم زمین)( سیستم ارت - سیستم ارتینگ )
5. اتصالات هم بندی و هم پتانسیل کننده و سیستم تست که قابل مونتاژ است.
د)برق گیر با سیستم سیم هوایی STRETCH
در این سیستم از یک یا چند سیستم هوایی که بر فراز تجهیزات کشیده می شود و دو طرف آن به شبکه زمین وصل است استفاده می شود. در استفاده از این مدل که بیش تر بر روی تجهیزات پست برق و دکل های انتقال برق فشار قوی استفاده می شود، مقاومت سیم هوایی، استقامت مکانیکی در مقابل کشش و عبور جریان صاعقه و ارتفاع سیستم از زمین( سیستم ارت - سیستم ارتینگ ) مورد بحث خواهد بود. معمولاً تمامی برق گیرها باید قابلیت جذب جریان تا 65 کیلوآمپر را داشته باشند.
حفاظت در مقابل اثرات غیر مستقیم صاعقه ( سیستم صاعقه گیر ):
در هنگام اصابت صاعقه به ساختمان، اثرات جریان القائی آن بر روی کابل های کواکسیال، کابل های ارتباطی و قدرت باعث ایجاد مشکل خواهد شد. در این حالت سیستم حفاظتی به نام surge arrester که قدرت جذب جریان تا 65 کیلو آمپر را داشته باشد، توصیه می گردد.

کارکرد سیستم صاعقه گیر چیست؟

به طور خلاصه کارکرد سیستم صاعقه گیر ( اجرای صاعقه گیر ) این است که از سیستمها و افراد در برابر صاعقه محافظت می کند

. کارکرد دقیق تر این تجهیزات ایجاد مسیر مطمئنی از جنس فلز برای انتقال جریان صاعقه به زمین است. به این میله فلزی در علم مهندسی برق نیزه هم می گویند.

در اجرای سیستم حفاظت صاعقه، میله آن با هدف حفاظت در برابر ولتاژهای اضافه و تخلیه آنها به زمین استفاده می شود. در شکل زیر اجزای سیسنم صاعقه گیر به صورت کامل به تصویر کشیده شده است.

ولتاژهای اضافه ای که در شبکه ایجاد می شوند، ناشی از عوامل زیر هستند:

* عوامل و اختلالات داخلی سیستم، مانند کلیدزنی، قطع ناگهانی بار، اتصال کوتاه، تنظیم نبودن ریگالوتوری ولتاژ و…

* عوامل و اختلالات خارجی، مانند صاعقه

برای انتخاب و اجرای صاعقه گیر به چه مواردی توجه کنیم؟

• پایه مخصوص
• بست اتصال پایه و دکل
• هادی نزولی
• بلوک های فاصله دهنده
• بست و اتصالات هادی نزولی
• شمارنده (کنتور) صاعقه
• اتصال تست
• اتصالات مکانیکی
• پوشش حفاظتی
• حوضچه ارت
• سیستم ارت

چاه ارت ، تجهیزات چاه ارت ، فروش لوازم چاه ارت ، سیستم ارت، ارتینگ ، صفحه مسی ، میله راد ، سیم مسی ، کابلشو ، ارت بار ، نصب صاعقه گیر , اجرای صاعقه گیر , مجری صاعقه گیر , میله صاعقه گیر ، سیستم ارت , چاه ارت , همبندی ارت , تست چاه ارت ، چاه ارت ، تجهیزات چاه ارت ، فروش لوازم چاه ارت ، سیستم ارت، ارتینگ ، صفحه مسی ، میله راد ، سیم مسی ، کابلشو ، ارت بار،تجهیزات چاه ارت, فروش لوازم چاه ارت, قیمت سیم مسی, قیمت صفحه مسی ، فروش صفحه مس ، فروش صاعقه گیر ، فروش میله راد ، قیمت میله راد، قیمت سیم ارت سبز و زرد، فروش سیم ارت سبز و زرد ، اجرای چاه ارت، پیمانکار چاه ارت، تجهیز چاه ارت، اجرا چاه ارت، اجرا صاعقه گیر، نصب صاعقه گیر، سیستم ارت، سیستم ارتینگ، صاعقه گیر , صاعقه گیر الیپس , صاعقه گیر میله ای , صاعقه گیر کرونا،