سیستم صاعقه گیر

صاعقه یا آذرخش

صاعقه که با نام‌های آذرخش یا رعد و برق نیز شناخته‌می‌شود، گونه‌ای تخلیه برق است که در اثر الکتریسیته ایستا میان دو ابر، یا میان ابر و زمین ایجاد می‌شود. هرچند صاعقه اشاره به درخشش الکتریکی است که میان ابر و زمین است. چه، درخشش الکتریکی میان دو ابر در واقع دِرخش یا رخش یا همان برق نام دارد.

صاعقه پديده اي است طبيعي كه احتمال وقوع آن نيز امري تصادفي مي باشد و از يك قانون كلاسيك تبعيت نكرده بلكه یک واقعه احتمالي است و عوامل موثر در بروز صاعقه دريك منطقه می توان به : موقعيت محل مانند ارتفاع ازسطح دريا، كوهستاني بودن يا واقع شدن در دشت ، نوع آب و هوا از قبيل استوايي، مديترانه اي، قطبي ،كويري و… وضعيت وزش باد ، رطوبت محل ، موقعيت محل درمسير جريانات جوي و… اشاره کرد.

پس از برخورد صاعقه با زمین یا ساختمان، وسایل الکترونیکی داخل ساختمان هایی که تا شعاع 1،5 کیلومتری از محل برخورد و در محدوده میدان الکترومغناطیسی ایجادشده قراردارند، در معرض خطر خواهند بود. حفاظت موثر این تجهیزات در مقابل ولتاژهای القایی حاصله وقتی امکانپذیر است که کلیه سیستم های حفاظت داخلی همراه با حفاظت خارجی ساختمان تواما نصب شده باشند. حفاظت داخلی از صاعقه عبارتست از تهیه وسایلی که به کمک آنها بتوان اثرات اضافه ولتاژهای القایی حاصل از جریانهای صاعقه را،برروی تجهیزات داخل ساختمان خنثی کرد.

صدمات صاعقه

عواملی که میتوانند شدیدا تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی را به خطر انداخته یا غیرقابل استفاده کنند عبارتند از :

• اضافه ولتاژهای ناشی از تخلیه های الکترواستاتیک
• اضافه ولتاژهای ناشی از قطع و وصل مدارات جریان
• اضافه ولتاژهای ناشی از ضربه های مستقیم صاعقه و میدانهای الکترو مغناطیسی آن

در سازه های با اهمیت بالا که خطرآسيب پذيري آنها در برابرآتش سوزي و انفجار و به دنبال آن خطرات جاني و مالي بحث حفاظت اين نوع مكانها را در برابر صاعقه مطرح گرديده است با اطلاعات مربوط به عملكرد صاعقه در هر منطقه جغرافيايي و بررسي شرايط حاكم بر پروژه ميتوان، بهترين روش حفاظت در برابر صاعقه را می توان مطابق با استانداردهای روز دنیا به دست آورد.

نقش برقگیر در جلوگیری از آسیب به ساختمان

هدف از ساخت برق گیر‌ها معمولا اشتباه درک می‌شود. بسیاری از مردم فکر می‌کنند که برق گیرها، رعد و برق را به خود جذب می‌کنند. بهتر است این گونه گفته شود که برق گیر‌ها مسیری با مقاومت پایین از جریان‌ برق را به سمت زمین فراهم می‌کنند تا زمانی که برخورد آذرخش اتفاق می‌افتد، بتوانند از آن برای انتقال دادن جریان‌های الکتریکی عظیم استفاده کنند. اگر رعد وبرقی اتفاق بیافتد، برقگیر‌ها جریان‌های الکتریکی مضر از ساختمان انتقال داده و آن را بدون هیچ خطری به زمین منتقل می‌کند. این دستگاه توانایی کنترل جریان الکتریکی عظیم وابسته به جریان رعد و برق را دارد.

اگر جریان الکتریسیته به جسمی برخورد کند که رسانای خوبی نباشد، آن وسیله به دلیل تحمل حرارت بسیار زیاد، دچار آسیب جدی مانند سوختگی خواهد شد. سیستم برقگیر، رسانای فوق العاده‌ای است و در نتیجه امکان عبور جریان برق را بدون ایجاد هرگونه خسارت ناشی از درجه حرارت بالا، به سوی زمین فراهم می‌کند.

زمانی که رعد و برق به ساختمانی برخورد می‌کند، در هر جسم رسانایی که در ساختمان موجود باشد، جریان می‌یابد تا راه خودش را به سوی زمین باز کند. در اکثر موارد این فرایند از طریق سیم‌های مفتولی یا الکتریکی انجام می‌گیرد. هرچند بعضی اوقات خود ساختمان می‌تواند نقش رسانا را ایفا کند. زمانی که جریان برق از بین سیم‌ها عبور کند، می‌تواند موجب خسارت تجهیزات برقی شود و حتی ممکن است باعث آتش‌سوزی و نابودی ساختمان شود.

اگر ما تهدید ایجاد شده توسط جریان رعد و برق را در مورد زندگی انسان در نظر بگیریم و این واقعیت را بپذیریم که نمی‌توانیم از آن جلوگیری کنیم، بهترین راه حل این است که از آن دوری نماییم. بنابراین آسان‌ترین روش دوری کردن از آن، هدایت جریان الکتریسیته به سمت زمین توسط مسیر مشخص شده‌ای است، به طوری که از کنار ساختمان عبور کند بدون آنکه خسارتی ایجاد شود.
بنابراین این موقعیت جایی است که سیستم برق گیر به کار می‌آید. سیستم برقگیر جلوی جریان الکتریسیته را گرفته و با استفاده از وسایل رسانا آن را به سمت زمین هدایت می‌کند.

ارتفاع ساختمان برای نصب صاعقه گیر

بر طبق قوانین و مقرراتی که سازمان نظام مهندسی وضع کرده است، ساختمان‌هایی که ارتفاع 60 متر یا کمتر از آن را دارند و در منطقه‌ای بنا شده‌اند که احتمال برخورد صاعقه در آن کم است نیاز به نصب ادوات و تجهیزات صاعقه گیر نیست ولی اگر سازه‌ای ارتفاعی بیشتر از 60 متر داشته باشد باید از تجهیزات صاعقه‌گیر در آن‌ها استفاده شود، خواه در منطقه‌ای باشد که میزان برخورد صاعقه کم باشد یا زیاد.

نصب صاعقه گیر در ساختمان به آب و هوای منطقه، ارتفاع شهر از سطح دریا و نزدیک بودن به کوه بستگی دارد. به طور کلی هر صاعقه گیر مساحت مشخصی را تحت پوشش قرار می‌دهد که برای بالا بردن پوشش آن باید از یک شبکه صاعقه گیر استفاده کرد.

سیستم صاعقه گیر

هدف از نصب صاعقه گیر حفاظت از سیستم‌ها و افراد در برابر صاعقه و ایجاد مسیری مطمئن جهت انتقال جریان عظیم صاعقه به زمین می‌باشد، در این سیستم‌ها راد‌های هوائی وظیفه جذب صاعقه و هادی‌های نزولی وظیفه انتقال جریان را به شبکه ارتینگ به عهده دارند. سیستم صاعقه گیری که به درستی طراحی و نصب شده باشد امنیت جانی افراد و ایمنی تجهیزات را بدنبال خواهد داشت.

 اثرات مخرب صاعقه یا ناشی از برخورد مستقیم صاعقه بوده و یا از ولتاژهای القایی میدانهای الکترومغناطیسی آن ناشی می گردد و شوکهای الکتریکی ناشی از صاعقه ( بطور مستقیم یا غیر مستقیم ) منجر به اثرات مخرب زیر می گردد :

• صدمه نیروی انسانی
• صدمه به تجهیزات الکتریکی و ارتباطی
• ایجاد خطا در داده و اطلاعات ارسالی
• از کار افتادگی و توقف دستگاهها

بنابراین بایستی از خطر برخورد مستقیم صاعقه به ساختمان و تاسیسات که میتواند منجر به تخریب فلزی ، آتش سوزی و تلفات انسانی آنها گردد جلوگیری نمود و از دستگاهها و تجهیزات الکتریکی و مخابراتی داخل ساختمان در برابر خطرات اصابت صاعقه به صورت مستقیم و غیر مستقیم حفاظت نمود .
برای حفاظت از ساختمان در برابر صاعقه از صاعقه گیر استفاده می گردد که بدان حفاظت اولیه گفته می شود و برای حفاظت از تجهیزات الکتریکی داخل ساختمان از ارستر(arrester) استفاده می گردد که به این نوع حفاظت حفاظت ثانویه گفته می شود.

انواع صاعقه گیر

به طور کلی صاعقه گیرها به سه نوع اصلی تقسیم می‌شوند:

• صاعقه گیر میله‌ای
• صاعقه گیر میله‌ای و سیمی
• صاعقه گیر شبکه‌ای

هر کدام از صاعقه گیر های فوق کاربردی خاص خود را دارند و در ساختمان‌های خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

صاعقه گیر میله‌ای یا راد

این نوع صاعقه گیر به صاعقه گیر فرانکلین مشهور است که به صورت یک میله ساده فلزی است که در پشت بام نصب می‌شود و از طریق سیم‌هایی به ضخامت 5 میلی‌متر و بدون پوشش به به زمین وصل می‌شوند. این نوع صاعقه گیر مساحت کمی را تحت پوشش قرار می‌دهد و برای افزایش سطح پوشش آن باید ارتفاع میله پشت بام را افزایش داد.

صاعقه گیر میله‌ای و کابلی

در این نوع صاعقه گیر، میله‌هایی در اطراف خانه در زمین کار گذاشته می‌شوند که از زیر زمین نیز به یکدیگر متصل هستند و در بالا نیز به وسیله سیم‌هایی به هم وصل می‌شوند. فاصله کابل‌ها از پشت بام باید حداقل یک دهم ارتفاع ساختمان باشد. این نوع صاعقه گیر پوشش خوبی دارد ولی زیبایی فضا را به شدت کاهش می‌دهد.

صاعقه گیر شبکه‌ای

این نوع صاعقه گیر به نام صاعقه گیر قفس فارادی نیز معروف است که متشکل از میله‌هایی فلزی در چهار طرف پشت بام ساختمان، سیم‌کشی آن‌ها به یک دیگر توسط سیم‌های با قطر 5 میلی متر بدون پوشش است. در این روش تمام بخش‌های یک ساختمان به وسیله شبکه سیمی محافظت شده و در نهایت این سیم‌ها به زمین وصل می‌شوند تا در زمان برخورد صاعقه، انررژی آن را به زمین منتقل کنند. این نوع صاعقه گیر بیشتر برای ساختمان‌هایی که وسایل الکترونیکی قابل توجهی مانند کامپیوتر دارند، مورد استفاده قرا می‌گیرد.

انواع دیگر صاعقه گیر

سه صاعقه گیری که در بالا به آن‌ها اشاره شد همگی از نوع پسیو یا غیر فعال هستند. نوع دیگری از صاعقه گیر هم وجود دارد که اکتیو یا فعال به شمار می‌آیند که انواع اتمی، یونیزه کننده هوا و الکترونیکی از این دست هستند. این نوع صاعقه گیرها بیشتر برای ساختمان استراتژیک مورد استفاده قرار می‌گیرند و نسبت به صاعقه گیرهای غیر فعال قیمت بالاتری دارند.

لوازم صاعقه گیر

تجهیزات جانبی صاعقه گیر جهت اجرا و نصب سیستم حفاظت در برابر صاعقه استفاده می شوند و این تجهیزات شامل پایه نگه دارنده، سیم‌های 5 میلی متری یا هادی میانی، محافظ ولتاژ بالا یا سرج اریستر، میله‌های اتصال به زمین یا هادی نزولی، کانکتور اتصال سیم و بست اتصال پایه به دکل می باشد. کلیه لوازم و تجهیزات مورد استفاده در سیستم صاعقه گیر می بایست برابر با استانداردهای بین المللی و معتبر جهانی همچون NFC17-102, IEC 61024 و UNE باشند . شرکت آداک تجهیز افلاک مهر در زمینه خرید، فروش، مشاوره و پخش تجهیزات صنعتی و انواع صاعقه گیر و لوازم و تجهیزات جانبی آن فعالیت دارد.