انجمن برق ایران
انواع صاعقه گیرها  Lightning Protection

انواع صاعقه گیرها Lightning Protection

چکیده :

هدف از نصب صاعقه گیر حفاظت از سیستم ها و افراد در برابر صاعقه و ایجاد مسیری مطمئن جهت انتقال جریان عظیم صاعقه به زمین می باشد و در این مقاله، به بررسی دلایل ایجاد صاعقه، تعریف انواع صاعقه گیر و ارزیابی میزان خطر صاعقه می پردازیم.

هدف از نصب صاعقه گیرها

هدف از نصب صاعقه گیر حفاظت از سیستم ها و افراد در برابر صاعقه و ایجاد مسیری مطمئن جهت انتقال جریان عظیم صاعقه به زمین می باشد، در این سیستم ها رادهای هوائی(میله ها) وظیفه جذب صاعقه و هادی های 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 به دنبال خواهد داشت.

به منظور حفاظت ساختمان های بلند مرتبه، بناهای تجمعی بناهای درمانی و مراقبتی، بناهای صنعتی و سازه هایی از قبیل برج ها دودکش ها، مناره ها، خطوط انتقال نیرو، پالایشگاه ها و مانند آن در برابر صاعقه باید با توجه به ارزیابی خطر صاعقه در طرح و اجرای کلیه بناهای مرتفع و تاسیسات مذکور سیستم حفاظت در برابر صاعقه(برقگیر حفاظتی) متناسب با نوع کاربرد پیش بینی و اجرا شود.

-از-نصب-صاعقه-گیر.jpg

 

انواع صاعقه گیرها

به طور کلی برقگیرهایی که معمولا برای محافظت خارجی ساختمان ها و دیگر تاسیسات یاد شده ممکن است به کار برده شود عبارتند از:

1-میله های ساده فرانکلین

2-برقگیر قفس فاراده یا شکلی از آن

3-برقگیر مولد برق اولیه (ESE: Early Streamer Emission) موسوم به صاعقه گیر الکترونیکی

4-صاعقه گیرهای یونیزه کننده هوا

 

ميله های ساده فرانكلينی

میله ای نوک تیز است که در بالاترین نقطه سازه نصب می شود و در هنگام صاعقه، با جذب ولـتـاژ، جـریـان تولـیدی را به زمین منتقل می کند که اولیـن بـار توسط بنجـامین فرانکلین ابداع و ساخته شد، از ایـن رو بـه بـرق گیر میله ای فرانکلین معروف است. ایـن صاعقه گیـر به واسطه ی سادگی نصب در ایستگـاه هـای رادیـو ، محل آنـتـن هـای بشقـابی و ساختمان هـایی که سطح حفاظتی کوچک دارند توصیه می شود.

 -ساده-فرانکلین.jpg

صاعقه گیر(برقگیر) قفس فارادی

با گسترش ابعاد ساختمان ها و با توجه به محدوديت های ميله ساده، قفس فارادی (Faraday Cage) جايگزين ميله های ساده فرانكلينی شد، امروزه نيز اكثر استانداردهای جهانی استفاده از قفس فارادی را بهترين روش ميدانند. در اين روش سعی می شود ساختمان را در قفسی از هاديهای مسی يا فولادی محصور نمود.

اين گونه برقگير ها که ممکن است متشکل از تعدادی ميله برقگير فرانکلين يا ترکيبی از ميله ها، سيم های کشيده شده و شبکه هادی ها باشند برای محافظت ساختمان ها و دیگر تاسیسات(از جمله مناره ها و برج ها، بناهای گنبدی شکل دودکش های بلند کارخانه ها، دکل های خطوط انتقال نیروی برق و ...) در برابر صاعقه مناسب و قابل استفاده می باشند.

 -فارادی.jpg

صاعقه گیر الکترونیکی 

درست قبل از وقوع صاعقه بطور طبيعی محتوی الکتريکی اتمسفر بطور ناگهانی افزايش می يابد. اين تغيير وضعيت توسط واحد جرقه زن حس و کنترل مي شود صاعقه گيرهای الکترونيکی انرژی موجود در هوای متلاطم پيش از طوفان را (که حدود چندين هزار ولت بر هر متر است) جذب و در واحدهای جرقه زن ذخيره می نمايد و در نهايت واحد جرقه زن با تخليه بار الکتريکی خازنها بين الکترودهای فوقانی و الکترود مرکزی اش هوای اطراف را يونيزه می نمايد.

 -گیر-الکترونیکی.jpg

صاعقه گیرهای یونیزه کننده هوا

طراحی و نصب این صاعقه گیر های براساس استاندارد NFC 17-102 انجام می شود، ریشه این استاندارد نیز همان تئوری گوی غلطان می باشد که در تمامی استاندارد ها از آن استفاده شده است. NFC 17-102 با وارد کردن پارامتر ΔL‌ در فرمول محاسبات، شعاع پوشش افزایش یافته صاعقه گیر را محاسبه می کند.

صاعقه گیر پس از نصب روی ساختمان ها، بایستی به وسیله ی هادی های میانیDown Conductorاز طریق سیم مسی بدون روکش به سیستم زمین متصل گردند.

 -گیر-یونیزه-کننده-هوا.jpg

 

ارزیابی میزان خطر صاعقه

ارزیابی میزان خطر صاعقه برای هر بنا یا سازه به عنوان مختلفی بستگی دارد که عبارتند از:

1-نوع بنا یا سازه(برج، مسکونی، متجمعی، صنعتی و مانند آن)

2-ساختار و مصالح به کار رفته در بنا (چوب، آجر، بتن فولاد و مانند آن)
و به اختصار یعنی آنکه نوع ساختمان آجری است یا بتنی؟ دارای اسکلت فلزی یا بتنی مسلح است؟ آیا سقف فلزی دارد؟ و ...

3-ارتفاع ساختمان و موقعیت نسبی آن نسبت به بلندی سایر بناها.

4-موقعیت توپوگرافی محل(زمین مسطح، تپه ماهور کوهستانی)

5-محتوای تصرف از نظر آتش گیری و نیز دفعات رعد و برق در منطقه مورد نظر.

6-محتویات ساختمان چیست؟(اشیاء با ارزش یک موزه، مرکز تلفن یا اثاثیه یک خانه کهنه معمولی یا اشیاء اسقاط) و ...

 

برای مشاهده و دریافت استاندارد NF C 17-102 کلیک کنید

برای مشاهده و دریافت استاندارد IEC 62305-1 کلیک کنید

 

منابع

NFC 17-102

IEC 62305-1

  • ۱۳۹۶/۰۵/۱۲
  • 0
این مطلب را به اشتراک بگذارید
avatars
نویسنده : سجاد ولی زاده

نظرات خود را با ما درمیان بگذارید

مطالب مرتبط