صاعقه گیر اکتیو:

صاعقه گیر اکتیو یا الکترونیکی به صاعقه گیرهایی گفته می شوند که با داشتن زمان فعال سازی و دریافت انرژی از محیط اطراف خود بر اساس میدان الکتریکی بزرگی که قبل از وقوع صاعقه ایجاد می شود، صاعقه را جذب و تخلیه می کند. در واقع قبل از وقوع صاعقه، صاعقه گیر فعال می­شود و با ایجاد شعاع پوششی مناسب، صاعقه را به سمت خود می کشاند و آن را در سیستم ارت تخلیه می کند. صاعقه گیرهای اکتیو بر خلاف صاعقه گیرهای پسیو، خود به استقبال خطر می­روند، این در حالیست که صاعقه گیرهای پسیو منتظر برخورد صاعقه بر اساس طراحی استانداردی که شده اند، هستند.  صاعقه گیرهای اکتیو در مقایسه با صاعقه گیر پسیو دارای مزایایی به شرح زیر می­باشند:

  • طراحی ساده تر
  • راحتی در نصب و هزینه پایین
  • شعاع پوششی بالا
  • راحتی در تعمیر و نگه داری

همچنین در پروژه هایی با مقیاس بزرگ، هزینه ای به مراتب پایین تر از صاعقه گیر پسیو و نصب آن دارد. این ویژگی باعث شد تا صاعقه گیر اکتیو امروزه در صنعت ارتینگ و حفاظت در برابر صاعقه دارای جایگاه ویژه ای در بین مشتریان داشته باشد.

استاندارد NFC 17102 فرانسه به منظور طراحی، نصب و نکات مربوط به همبندی و بازرسی و نگه داری این نوع صاعقه گیرها بکار برده می­ شود. در این استاندارد اصول حفاظت در برابر صاعقه با استفاده از صاعقه گیرهای اکتیو، برای ساختمان­ های معمولی با ارتقاع کمتر از 60 متر و محوطه های باز(انبارها، مکان های تفریحی و ..) تشریح شده است و در مورد حفاظت در برابر سرج ناشی از برخورد غیر مستقیم صاعقه مطلبی عنوان نمی­ کند.

صاعقه گیر اکتیو

اصول کارکرد صاعقه گیر اکتیو:

هنگام بروز صاعقه شرایط جوی بگونه ای تغییر می کند گه صاعقه گیر اکتیو شرایطی مطلوب برای فعال کننده سیستم یونیزاسیون فراهم می­آورد تا هدایت گر زودتر به استقبال صاعقه رفته و طول برخورد بیشتر ایجاد کند. این اتفاقات در سه مرحله رخ می­ دهد:

  • شارژ واحد یونیزاسیون:

    واحد یونیزاسیون شامل یک خازن می ­باشد. این خازن لحظاتی قبل از وقوع صاعقه و تماس هدایتگر یون بر اثر میدان الکتریکی بسیار شدید و یونیزه شده هوای اطراف صاعقه گیر، شارژ می شود و بار الکتریکی در داخل خازن قرار می­ گیرد.

  • آزاد سازی کنترل شده یون­ ها:

    در داخل صاعقه گیر یک مدار تریگر الکتریکی یا همان واحد جرقه زن تعبیه شده است. این واحد شرایطی را فراهم می کند تا به هنگام صاعقه، بین الکترودها و الکترود مرکزی صاعقه گیر جرقه صورت گیرد و هوای اطراف محیط با باری مخالف صاعقه یونیزه شود. این آزاد سازی یون ها باید به گونه ای باشد تا دقیقا چند میکروثانیه قبل از وقوع صاعقه تخلیه الکتریکی صورت گیرد.

  • جذب صاعقه:

    پروسه یونیزاسیون کنترل شده توسط صاعقه گیر باعث می­ شود که صاعقه به هنگام رخ دادن تنها از یک مسیر حرکت کرده و از طریق صاعقه گیر، جذب و تخلیه گردد.

شعاع پوششی صاعقه گیر

صاعقه گیرهای اکتیو دارای یک جدول شعاع پوششی و یک زمان فعال سازی می­ باشند. زمان فعال سازی یک صاعقه گیر اکتیو در واقع میزان سرعت عمل صاعقه گیر در یونیزاسیون محیط اطراف خود است. به عبارتی زمان فعال سازی ارتباط مستقیمی با شعاع پوششی صاعقه گیر دارد به گونه ای که هر قدر زمان فعال سازی بیشتر باشد، فضای بیشتری از محیط اطراف صاعقه گیر یونیزه می شود، یعنی شعاع پوششی صاعقه گیر بالاتر می رود. علاوه بر این ضریب عملکرد صاعقه گیر اکتیو در جذب صاعقه نیز بیشتر می­شود. لازم به یادآوری است است هر شرکت صاعقه گیرهای خود را در 4 مدل مختلف با زمان فعال ساازی مختلف ارایه می­ دهد که ماکزیمم زمان فعال سازی برای آن ها 60 میکروثانیه است و حداکثر شعاع پوششی آن 120 متر در سطح حفاظتی 4 و ارتفاع 60 متر است.

در جدول شعاع پوششی صاعقه گیر، بر اساس زمان فعال سازی، سه پارامتر مهم سطح حقاظتی، ارتفاع نصب و شعاع پوششی دیده می­شود. سطح حفاظتی LPL یا  (Lightning Protection Level) برای یک ساختمان یا فضای باز بر اساس محاسبات مدیریت ریسک که در استانداردهای IEC62305 و NFPA 780 ذکر شده است، محاسبه می­ شود. پس از محاسبه سطح حفاظتی یک ساختمان، مطابق با ابعاد ساختمان شعاع پوششی مناسب باید انتخاب گردد.

ارتفاع نصب صاعقه گیر در تعیین شعاع پوششی نقش بسزایی دارد. هرقدر ارتفاع نصب صاعقه گیر بیشتر باشد، شعاع پوششی که صاعقه گیر ارائه می­دهد، بیشتر است. سطح حفاظت شده با استفاده از یک مدل ژئومتری مشخص می­­شود که با صاعقه­گیر ESE هم محور بوده و با شعاع حفاظتی متناسب با ارتفاع­های متفاوت مورد نظر (h) تعریف می­شود.

محاسبات شعاع پوششی صاعقه گیر:

شعاع پوششی هر صاعقه گیر اکتیو (Rp) بستگی به ارتفاع نوک آن از سطح مورد حفاظت(h)، زمان فعال سازی و انتخاب کلاس حفاظت مورد نیاز دارد که به این صورت محاسبه و تعیین می­شود:

Rp : شعاع حفاظتی در ارتفاع داده شده

h : ارتفاع صاعقه گیر از جایی که قرار است حفاظت شود

  • 20 متر برای حفاظت در سطح 1
  • 30 متر برای حفاظت در سطح 2
  • 45 متر برای حفاظت در سطح 3
  • 60 متر برای حفاظت در سطح 4

شرکت های تولید کننده صاعقه گیر نیز پس از محاسبات انجام شده در سطوح حفاظتی مختلف، جدول شعاع پوششی خود را ارائه می­کنند که مطابق آن هر صاعقه گیر در هر سطح حفاطتی و ارتفاع نصب و همچنین زمان فعال سازی، شعاع پوششی آن­ها قید شده است و توضیحات آن داده شد.

کاربردهای صاعقه گیر اکتیو  یا الکترونیکی :

  • ساختمان های مسکونی با ارتفاع کمتر از 60 متر
  • ساختمان های مختلف مجموعه فرهنگی آموزشی و مانند آن
  • مجموعه ساختمان های تجاری، اداری، ورزشی و مانند آن
  • ساختمان­های درمانی و مراقبتی
  • کارخانه های مختلف و پالایشگاه ها
  • ساختمان های بلند مرتبه
  • موزه ها و آثار باستانی
  • برج ها و دودکش های کارخونه
  • فضاهای باز شامل انبارها و محوطه های تفریحی و رفاهی

نکته: برای ارتفاع­های بیشتر از 60 متر، باید در 20درصد بالایی همبندی صورت گیرد.

طراحی صاعقه‌ گیر

با عنایت به توضیحات فوق اینک می‌دانیم که طراحی صاعقه گیر تا چه میزان امری حساس و مستلزم دقت بوده و چنانچه تعلل یا قصوری در این کار انجام پذیرد، خسارات جبران‌ناپذیری به بار خواهد آمد . در همین رابطه برپایی این سامانه با نصب بسیاری از تجهیزات دیگر که در همان پشت بام نیز نصب می‌گردند قابل قیاس نیست . به عنوان مثال فرض کنید که به هنگام نصب یک کولر آبی یا آنتن هوایی، تجهیزات مورد نظر در جایگاه مناسبی قرار نگرفته، جنس آن‌ها از مرغوب‌ترین محصولات موجود در بازار نیست، ارتفاع قرارگیری و ابعاد آن‌ها ایده‌آل نبوده و مواد و محصولات مصرفی مرتبط با آن‌ها از ارزان‌ترین نمونه‌های در دسترس می‌باشد .

با عنایت به این مطالب نهایت ضرری که این اقدامات به ما می‌زند عدم خنک کردن فضای داخلی یا نمایش واضح چند شبکه تلویزیونی می‌باشد که با اندکی تغییرات این مشکلات نیز از بین می‌روند . این در حالیست که به هنگام نصب صاعقه گير تک تک این پارامترها مورد توجه قرار گرفته و عدم کارکرد صحیح این وسیله پیامدهایی اینچنین ساده در پی نخواهد داشت .

به همین دلیل است که در نصب صاعقه گير به ویژگی‌های دکل، محل نصب، کیفیت برپایی و استحکام آن توجه ویژه‌ای شده، از سرج ارستر و برقگیرهایی مرغوب بهره می‌برند، کابل‌های مصرفی در ایده‌آل ترین حالت خود قرار داشته و سامانه ارت نیز پیش از قرارگیری در شرایط واقعی مورد آزمون و سنجش قرار می‌گیرند .

صاعقه گیر اکتیو
صاعقه گیر اکتیو

نصب صاعقه گير با سیستم ارتینگ غیراستاندارد چه خطراتی را در پی دارد؟

  • زمانی که صاعقه گیر الکترونیکی به سیستمی غیراستاندارد منتهی شود، روند جذب و دفع رعد و برق به خوبی کار نخواهد کرد .
  • در صورت وقوع اتصالی در سیستم، ولتاژ آن زیاد شده و در پی عدم تعادل بار مورد نظر افت پیدا می‌کند .
  • با وجود ارتینگی غیر استاندارد جان اپراتورها و تعمیرکاران در برابر برق گرفتگی و سلامت تجهیزات به دلیل عدم حفاظت الکتریکی تهدید می‌شود .
  • به دلیل فقدان ساختاری استاندارد ، عیب‌یابی این سامانه دشوار است .
  • کابل‌کشی‌های غیراصولی و سیم‌بندی نامناسب موجب قطع ارتباط با زمین و آتش‌سوزی می‌شود .
  • وجود چاهی با اجزای معیوب سبب می‌شود تا سیستمی به کلی عمل نکرده یا دیر عمل کند که این امر به خسارات جانی و مالی منجر می‌شود .

در طراحي صاعقه گير معنی هر حرف اختصاری چیست ؟

در سیستم‌های توزیع نیرو، حرف اول از سمت چپ نوع رابطه سیستم نیرو با زمین را مشخص می‌کنند که معمولاً با دو حرف T  و I  نمایش داده می‌شوند .

اختصار                                                                                  مفهوم حرف                       
Tیک نقطه خنثی از سیستم به طور مستقیم به زمین وصل شده است .
Iقسمت‌های برق‌دار سیستم در یک نقطه با کمک امپدانس به زمین متصل گردیده است .

در پی این توضیحات گفتنیست که حروف دوم در نامگذاری این سیستم‌ها نمایاگر نوع رابطه بدنه‌های هادی تأسیسات با زمین می‌باشد . در همین رابطه با قرارگیری این حروف در جایگاه بعدی، معانی زیر استنباط می‌شود .

اختصارمفهوم حرف
Tبدنه هادی از نظر الکترونیکی بطور مستقیم و مستقل از سیستم اتصال زمین نیرو به زمین متصل است .
Nبدنه هادی از نظر الکترونیکی بطور مستقیم در نقطه زمین شده سیستم نیرو وصل می‌باشند.

 

در ادامه لازم به ذکر است که در طراحی سیستم‌های صاعقه گیر الکترونیکی، در حرف S همه اجزای بدنه با یک هادی مجزای PE به نقطه خنثی N در مبداء متصل بوده و در حرف C نیز سراسر سیستم بدنه‌های هادی نیز به هادی مشترك حفاظتی خنثی PEN وصل شده‌اند .

با عنایت به این توضیحات اینک می‌دانیم که منظور از

  • سیستم نیروی نوع TN-S سامانه‌ایست که در آن یک نقطه به طور مستقیم به زمین متصل بوده و بدنه هادی نیز از طریق هادی‌هایی دیگر به نقطه ارت وصل می‌گردند . علاوه بر این در این سامانه همه هادی‌های حفاظتی و خنثی از دیگر جدا بوده و نول و ارت با یکدیگر فرق دارند .
  • سیستم نیرو نوع TN-C-S سامانه‌ای است که در آن دو هادی نول و ارت در قسمتی از تأسیسات با یکدیگر همراه بوده و PEN داشته، اما از آن به بعد دو هادی خنثی و محافظتی (نول و ارت) از یکدیگر جدا می‌شوند .
  • سیستم نیروی نوع TN-C سامانه‌ایست که هادی‌های خنثی و محافظتی در تمام مسیر با یکدیگر توأم بوده و به عنوان هادی PEN مشخص می‌گردند.
  • سیستم نیروی نوع TT سامانه‌ایست که در آن یک نقطه مستقیماً به زمین وصل شده، بدنه‌های هادی تأسیسات برقی هم مستقل از سیم ارت به زمین وصل می‌گردند، دو زمین مستقل برای شبکه و تأسیسات تعریف شده و معمولاً جزء در موارد خاصی كه شرایط محلی برای استقرار آن مناسب باشد قابل استفاده نیستند .
  • و نهایتاً سیستم نیروی نوع IT سامانه‌ای است که در آن ارتباطی مستقیم بین هادی‌های برق‌دار و سیم نول با زمین وجود نداشته، اما بدنه تأسیسات برقی با سیم ارت به زمین وصل می‌شود. در آخر گفتنیست که سیم صفر ترانس یا نسبت به زمین به طور کامل عایق بوده یا با یك مقاومت بزرگ (همینطور برقگیر) به زمین وصل می‌شود.

سخن آخر

شرکت اوکسین رعد، طراح، مشاور، مجری و تامین کننده تجهیزات سیستم های ارتینگ و حفاظت در برابر صاعقه  همواره آماده است خدمات خود را به مشتریان خود با کمترین هزینه و بهترین پیشنهاد ارائه دهد. کارشناسان شرکت ما آماده هستند، با طراحی دقیق نرم افزاری و استفاده از استانداردهای به روز شده بین المللی، در پروژه ها در کنار شما باشند و با ارائه مدل دقیق و مهندسی هزینه پروژه های شما را کاهش دهند.

به منظور مشاوره، طراحی، نصب، فروش و پاسخگویی به سوالات شما می­توانید با کارشناسان متخصص ما تماس بگیرید یا درخواست خود را برای ما بفرستید تا در اسرع وقت با شما تماس گرفته شود.

محصولات شرکت اوکسین رعد در زمینه صاعقه گیر اکتیو به شرح زیر می باشد.

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) LPS مدل ELLIPS 1.3

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) TSL مدل SMT60

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) TSL مدل SMT50

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) TSL مدل SMT40

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی(اکتیو) TSL مدل SMT30

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) LPS مدل ELLIPS 1.4

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) LPS مدل ELLIPS 1.2

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه‌گیر الکترونیکی (اکتیو) LPS مدل ELLIPS 1.0

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) LPS مدل PARATON@ir60

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) LPS مدل PARATON@ir45

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) LPS مدل PARATON@ir25

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) LPS مدل PARATON@ir10

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) Piorteh مدل OMEGA 35

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) Piorteh مدل OMEGA 45

تماس بگیرید

تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه

صاعقه گیر الکترونیکی (اکتیو) Piorteh مدل OMEGA 60

تماس بگیرید