آیا می‌دانید سیستم حفاظت در برابر صاعقه چیست و در چه شرایطی بیش‌ترین کارایی را دارد؟ همان‌طور که می‌دانید، صاعقه یکی از پدیده‌های طبیعی بوده که در کنار زیبایی طبیعی که داشته، می‌تواند بسیار مخرب نیز باشد. پدیده مذکور حاصل از تخلیه الکترواستاتیکی بین ابر و زمین بوده و در این راهنما قصد داریم به نحوه محافظت از سیستم و متعلقات آن در برابر صاعقه بپردازیم. با ما همراه باشید.
هر آنچه که باید درباره سیستم حفاظت در برابر صاعقه بدانید!
صاعقه به عنوان یکی از اسرارآمیزترین پدیده‌های طبیعی می‌تواند مشکلات بسیار زیادی برای انسان و تجهیزات و سیستم‌های مختلف به وجود آورد که نتیجه این مشکلات چیزی به غیر از ضرر و زیان مالی نخواهد بود. این پدیده حاصل تخلیه الکترواستاتیکی بین ابر و زمین است. در ابرهای نوعِ کومولونیمبوس ذرات آب دارای بار منفی و ذرات یخ دارای بار مثبت می‌شود.
به این صورت که معمولاً بارهای منفی در لایه‌های تحتانی و بارهای مثبت در لایه‌های فوقانی ابر متمرکز خواهند شد. در چنین شرایطی، بارهای مثبت سطح نیز هم در زیر سایة ابر جمع شده و به محض این که میدان‌های الکتریکی شدت پیدا کنند، مناطق زیادتری در زمین به تناسب ارتفاعات و شکل سازه‌ها، به محیط خاص الکتریکی یا اصطلاحاً کرونا تبدیل خواهند شد.
منظور از کرونا در واقع فرایند یونیزاسیون هوا در پی شکست خواص عایقی آن بوده که به شکل هاله‌ای به رنگ بنفش در حول هادی نمایان می‌شود. در چنین شرایطی، برای این که از تجهیزات و سیستم‌ها محافظت بشود لازم که از سیستم حفاظت در برابر صاعقه استفاده کنیم.
انواع سیستم حفاظت در برابر صاعقه
به طور کل، سیستم حفاظت در برابر صاعقه به دو دسته تقسیم می‌شود:
حفاظت در برابر صاعقه خارجی (External Protection)
منظور از حفاظت خارجی در واقع نوعی سیستم ایمنی بوده که می‌تواند از دکل مخابرات، ساختمان‌ها و همچنین محیط اطراف آن به خوبی مراقبت کند. هدف اصلی استفاده از این سیستم، ممانعت از اصابت مستقیم صاعقه به تأسیسات خارجی و آسیب دیدن آن‌ها است. تمامی تجهیزاتی مورد استفاده در سیستم حفاظت خارجی مثل برق‌گیر مطابق با استاندارد IEC – 61024 با هدف جذب و هدایت صاعقه از پشت‌بام الی سیستم زمین نصب شده و از جلد خارجی تجهیزات محافظت خواهند کرد.
حفاظت در برابر صاعقه داخلی (Internal Protection)
نوع دیگری از سیستم حفاظت در برابر صاعقه وجود داشته که تحت عنوان سیستم داخلی شناخته می‌شود. همان‌طور که از نام این سیستم مشخص بوده، وظیفه اصلی آن حفاظت از تجهیزات داخلی سیستم است. در این سیستم عمده تمرکز بر روی کاهش اثر میدان‌های الکترومغناطیسی ناشی از صاعقه است.
قابل ذکر است بعد از این که صاعقه به ساختمان برخورد می‌کند، تمامی وسایل الکترونیکی که درون سازه تا شعاع 15 کیلومتری از محل برخورد و یا در محدوده میدان الکترومغناطیسی وجود داشته، در معرض خطر و آسیب‌دیدگی قرار خواهند داشت. هنگامی می‌توانیم از تمامی این تجهیزات در مقابل صاعقه به بهترین شکل ممکن محافظت کنیم که هم از سیستم حفاظت در برابر صاعقه داخلی و هم خارجی بهره برده باشیم.
اجزای سیستم حفاظت در برابر صاعقه
هر یک از سیستم‌های حفاظت در برابر صاعقه متشکل از سه بخش اصلی هستند که در ادامه با آن‌ها آشنا خواهیم شد:
آنتن برق‌گیر (Air termination)
آنتن برق‌گیر نوعی جسم نوک‌دار به همراه الکترود لوله‌ای در ابعاد مشخص و یک پایه بوده که آن را در بلندترین نقطه در هر ساختمان نصب می‌کنند. وظیفه اصلی آنتن برق‌گیر تخلیه الکتریکی صاعقه بوده و این بار اضافی را به سمت خود منحرف کرده و در نهایت به طرف زمین هدایت می‌کند.
هادی (Conductor)
هادی بخش دوم از سیستم حفاظت در برابر صاعقه به حساب می‌آید که وظیفه دارد بارهای اضافی ناشی از صاعقه را از آن برق‌گیر دریافت کرده و به طرف زمین هدایت کند. این تجهیزات به شکل تسمه‌ای یا کابلی مورد استفاده قرار می‌گیرند. نکته دیگری که بایستی در رابطه با این تجهیز بدانید این است که هادی‌ها باعث ایجاد ارتباط الکتریکی آنتن‌های برق‌گیر به زمین و اجسام فلزی در اطراف می‌شوند.
سیستم اتصال به زمین یا الکترود (Earth termination)
بخش سوم الکترود یا سیستم اتصال به زمین بوده که یک یا چند الکترود منفرد یا مرتبط است که وظیفه دارد بارهای الکتریکی را از آنتن برق‌گیر با کمک هادی دریافت کرده و در نهایت به طرف زمین هدایت کند.
انواع صاعقه‌گیر
می‌توان گفت که صاعقه‌گیر اصلی‌ترین تجهیز در سیستم حفاظت در برابر صاعقه به حساب می‌آید که خود دارای انواع مختلفی است:
صاعقه‌گیر غیرفعال (passive)
این دسته از صاعقه‌گیرها یک میله نوک تیز ساده از جنس مس یا استیل داشته و خود به انواع مختلف میله‌ای، لوله‌ای، صاعقه‌گیر با مقاومت غیرخطی، کابل معلق، با قوس طولانی و ترمینال مش تقسیم‌بندی می‌شوند.
صاعقه‌گیر فعال (Active)
این مدل از صاعقه‌گیرهای مورد استفاده در سیستم حفاظت در برابر صاعقه به دلیل دریافت انرژی از منبع خارجی یا تولید شده به شکل خودکفا موجب تشدید اثر پدیده میله نوک تیز (point effect) می‌شوند. از جمله صاعقه‌گیرهای فعال می‌توانیم به مواردی مثل صاعقه‌گیر اتمی، خورشیدی، بادی و خازنی اشاره داشته باشیم.
صاعقه‌گیر میله‌ای (SRL)
یکی از ساده‌ترین و رایج‌ترین انواع صاعقه‌گیرها، نوع میله‌ای است. این دسته از صاعقه‌گیرها همان‌طور که از نام آن پیداست یک نوع میله بلند بوده که بر سقف سازه نصب می‌شود و در زمان برخورد صاعقه می‌تواند ولتاژ دریافتی را به سطح زمین انتقال دهد.
صاعقه‌گیر الکترونیک اتمسفریک یا خازنی
این مدل از صاعقه‌گیرها بر اساس پتانسیل الکتریکی جوی یا اتمسفر کار می‌کنند؛ به این شکل که این تجهیز می‌تواند انرژی مصرفی خود را به شکل طبیعی از میدان الکتریکی اتمسفر دریافت کند. از این رو، اگر شرایط جوی دارای پتانسیل الکتریکی نباشد، صاعقه‌گیر مذکور مثل یک برق‌گیر ساده عمل خواهد کرد.
سخن پایانی
در این راهنما با انواع سیستم حفاظت در برابر صاعقه آشنا شدیم و دانستیم که با کمک چنین سیستمی می‌توان از تجهیزات داخلی و جلد خارجی هر سیستمی در مقابل بارهای الکتریکی صاعقه محافظت کرد و از هرگونه خسارت مالی و جانی پیش‌گیری نمود. شما چه اطلاعات دیگری پیرامون صاعقه‌گیر و سیستم‌های حفاظت در برابر صاعقه دارید؟ لطفاً نظرات و پیشنهادات خود را در قسمت ارسال دیدگاه برای ما و کاربران محترم وب سایت تکه کابل بنویسید.
387 بازدید
محمد یاری پور
