oxinraad.com shoaeepushesh se - شعاع پوشش صاعقه گیر

شعاع پوشش صاعقه گیر : زمانی که از صاعقه‌ گیرها به منظور جذب و انتقال رعد و برق به زمین زیرین یک ساختمان استفاده می‌کنیم، در حقیقت تنها مقدمات حراست از نقطه‌ای خاص که احتمال برخورد آذرخش با آن زیاد است را فراهم کرده‌ایم . به بیانی دیگر، از آنجایی که احتمال برخورد صاعقه با بلندترین قسمت یک سازه (مثلاً نوک دکلی تیز و فلزی) وجود دارد، یک صاعقه‌گیر به منظور مقابله با این خطر احتمالی در نقطه‌ای مشخص نصب می‌کنیم!

حال سوال مهم اینجاست که اگر این سازه دارای سطح فوقانی وسیعی بوده یا به صورت پله‌ای دارای چندین قسمت مرتفع باشد، چطور یک صاعقه‌گیر می‌تواند از آن حراست کند؟ آیا احتمال برخورد صاعقه به طبقات زیرین وجود ندارد؟ آیا خطری رهگذرانی که در کنار این سازه و روی زمین قرار دارند را تهدید نمی‌کند؟

 

شعاع پوشش صاعقه گیر

در پاسخ به این سوالات کارشناسان فن به تبیین مفهومی به نام شعاع پوشش صاعقه گیر دست زده‌اند، بدین ترتیب که اگر از نوکِ تیز یک صاعقه گیر تا سطح زمین یک مخروط فرضی با زاویه 45 درجه رسم کنیم، هر پدیده‌ای که داخل آن قرار گیرد از آسیب‌های احتمالی در امان می‌ماند .

oxinraad.com shoaeepushesh do - شعاع پوشش صاعقه گیر

در نتیجه اینکه در سازه‌هایی با بام وسیع یا قلل چندگانه، چندین صاعقه‌گیر نصب شده که یکدیگر را پوشش می‌دهند و یا همچون شیوه حراست از کارخانجات یا نیروگاه‌ها، به کمک کابل‌های مسی به گونه‌ای قفس فارادی را شبیه‌سازی می‌کنند که با ضریب اطمینان بالا از تجهیزات تحت پوشش آن‌ها محافظت کنند .

شعاع پوشش نصب صاعقه گير به زبان ساده به منطقه تحت حفاظت یک میله صاعقه گیر گفته می‌شود که مقدار دقیق آن بنا بر «محاسبات ریسک صاعقه» مشخص می‌گردد . در مقدار دقیق این شعاع عوامل زیادی تأثیر دارند که از مهمترین آن‌ها می توان به موقعیت جغرافیایی ساختمان، ارتفاع آن، ارتفاع خود میله، کاربرد و میزان حساسیت سازه و … اشاره کرد ، در نتیجه اینکه اگر یک سامانه قابلیت ایجاد شعاعی 79 متری در در لِول 1 ریسک‌پذیری را داشته باشد، این عدد در لِول سه به 107 متر می‌رسد .

لازم به ذکر است که در این توضیحات

  • لول یک به سازه‌هایی با ریسک بسیار بالا،
  • لول دو به سازه‌های پر خطر،
  • لول سه به ساختمان‌هایی با ریسک متوسط
  • و لول چهار به سازه‌هایی با ریسک کم گفته می‌شود .

طبق استانداردهای IEC و NFC یکی از پیشنیاز‌های اساسی برای محاسبه شعاع پوشش صاعقه گیر الکترونیکی توجه به همین سطوح حفاظتی می‌باشد .

 

چگونه مساحت تحت محفاظت محاسبه می‌شود؟

با داشتن متغیرهای مورد نیاز در روش محاسباتی، شعاع یک سامانه برقگیر اکتیو با فرمول زیر محاسبه می‌شود :

(برای زمانی که ارتفاع میله برقگیر بیش از 5 متر باشد)   R (h) = 2rh − h2 + Δ(2r + Δ) p

(برای زمانی که ارتفاع میله برقگیر بین 2 تا 5 متر باشد)   Rp = h x Rp(5) / 5

  • Rp شعاع محافظت در ارتفاع h
  • H فاصله نوک برقگیر تا سطحی که حفاظت آن مورد بررسی قرار می‌گیرد!
  • r برای سطوح 1 تا 4 به ترتیب 20، 30، 45 و 60 متر در نظر گرفته می‌شود .

oxinraad.com shoaeepushesh yek - شعاع پوشش صاعقه گیر

 

این فرمول برای سامانه‌های پسیو عبارت است از R=√(2.D.h-h^2 )

این در حالیست که در روش استقرایی، طرح و پاسخگویی به سوالاتی هدفمند به انتخاب صاعقه‌گیر مناسب با شعاعی کاربردی کمک می‌کند که از جمله آن‌ها می‌توان به سوالاتی پیرامون مسکونی بودن یا نبودن سازه، ویژگی‌های ساختاری خود آن از قبیل داشتن قابلیت انفجار و حادثه آفرینی، نوع برقگير ( اكتيو يا پسيو )، محل جغرافیایی احداث آن ارتفاع و … اشاره کرد .

پس از اینکه پاسخ این سوالات از پیش تعیین شده به دست آمد، با میانگین مقادیر سالیانه مقایسه شده و سطح حفاظت بدین ترتیب محاسبه می‌شود .

 

قفس فارادی

شاید برای سازه‌هایی با بام پهناور یا زیرساخت‌هایی که حراست از آن‌ها با کمک سامانه‌های برقگیر عادی پرهزینه و پرزحمت است، استفاده از روش مش یا قفس فارادی روشی مقرون بصرفه، پربازده و کاربردی تر باشد . در این روش تسمه‌های مسی با فواصلی مشخص و حساب شده نسبت به یکدیگر روی سطح خارجی ساختمان نصب شده و بنا به سطح ریسک ساختمان، تا نقطه مشخصی از طبقات بالایی آن نیز کشیده می‌شود .

در ادامه لازم به ذکر است که فواصل عرضی این رشته سیم‌ها نسبت به یکدیگر در سطح یک 5 متر، در سطح دو 10 متر، در سطح سه 15 متر و در سطح چهار 20 متر می‌باشد و فواصل هادی‌های میانی (کابل‌های طولی) نیز با ترتیب فوق برابر 10، 10، 15 و 20 متر می‌باشند .

One thought on “شعاع پوشش صاعقه گیر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.