مقدمه:

حفاظت کامل یک سازه در برابر صاعقه شامل حفاظت جلد خارجی یا حفاظت اولیه (External Protection) و حفاظت داخلی یا ثانویه (Internal Protection) می شود. افزون بر این می توان جهت حفاظت پیشگیرانه قبل از وقوع صاعقه و اطلاع زود هنگام، از تجهیزات و سیستمهای هشدار قبل از وقوع یا حفاظت پیشگیرانه (Preventive Protection) استفاده نمود.

شوک های الکتریکی اغلب از طریق صاعقه ایجاد می گردد، این ولتاژهای القایی موجب اختلالات در شبکه های مختلف می شود (مقدار این ولتاژ چندین کیلو ولت در مدت زمان چند میکرو ثانیه می باشد، که این اختلالات ممکن است باعث عملکرد نادرست دستگاه و یا از کار افتادن کامل سیستم های حساس گردند. شوک های الکتریکی که ناشی از اثرات غیر مستقیم صاعقه هستند، زیان بار ترین عوامل تاثیر گذار بر سیستم های الکترونیکی و مخابرات می باشند.

بسیاری از صدمات  وارده به تجهیزات و وسایل الکترونیکی از اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه می باشد. به تجهیزات حفاظت در مقابل برخورد غیر مستقیم صاعقه SPD که مخفف Surge Protective Device است گفته می شود.

حفاظت اولیه به عمل آمده توسط سیستم های صاعقه گیر، ارتینگ و هم پتانسیل سازی حفاظت سیستم های الکتریکی، الکترونیکی و مخابراتی را در برابر دخالت اضافه ولتاژها گارانتی نخواهد کرد.

حفاظت موثر این تجهیزات در مقابل ولتاژهای القایی حاصله، وقتی امکان پذیر است که کلیه سیستم های حفاظت خارجی همراه با حفاظت داخلی نصب شده باشند. بنابراین برق گیرهای فشار ضعیف ( Surge Arresters) دستگاه هایی هستند کـه به عنوان آخرین بخش از حفاظت در برابر صاعقه استفاده می گردند.

فروش ویژه صاعقه گیر آذرخش

محصولات حفاظت در برابر صاعقه:

• تجهیزات حفاظتی اکتیو ESE- صاعقه گیرهای الکترونیک خازنی

• تجهیزات حفاظتی پسیو- صاعقه گیرهای ساده فرانکلینی

• تجهیزات حفاظت ثانویه یا داخلی (سرج ارسترها)

• حفاظت پیشگیرانه

سیستم حفاظت اولیه یا خارجی (اکتیو و پسیو) به منظور حفاظت جلد بیرونی سازه در برابر اصابت مستقیم سازه طراحی و نصب می شود. این سیستم شامل یک سری میله های صاعقه گیر (پسیو یا اکتیو) هادی میانی و سیستم ارت (ترمینال زمین) و کلیه اتصالات مربوط به آن می شود و می بایست توانایی جذب و هدایت جریان های زیاد صاعقه را برای مدت معینی داشته باشند. طبق استانداردهای مختلف، سیستم حفاظت خارجی باید جریان صاعقه را بدون ایجاد نقص و با تحمل نیروهای الکترودینامیکی ناشی از آن به زمین هدایت نماید بطوریکه کمترین میزان جریان به داخل سازه نفوذ نماید.

در زمینه حفاظت خارجی و با توجه به استاندارهای موجود ، استفاده از دو نوع سیستم حفاظتی در مکانهای مختلف رایج است. طبق استاندارد IEC 62305 یک سیستم حفاظتی به سه بخش کلی صاعقه گیر (Air Termination) ، هادی میانی (Down Conductor) و سیستم زمین (Earth Termination) تقسیم می شود. این سه بخش در هر دو نوع سیستم حفاظتی وجود دارد. تنها تفاوت دو نوع حفاظت ، در نوع صاعقه گیر است. در هر دو نوع جریان صاعقه پس از برخورد به صاعقه گیر و جذب ، از طریق هادی میانی به زمین منتقل می شود. به منظور آشنایی بیشتر با حفاطت خارجی به بخش اصول حفاطت در برابر صاعقه مراجعه نمایید.

با توجه به این حقیقت که طبق استاندارد IEC 61643 حتی در یک سازه مجهز به حفاظت خارجی جریان صاعقه می تواند حداکثر تا ۵۰ درصد به داخل سازه نفوذ کند، نصب یک سیستم حفاظت داخلی در مکانهای حساس و پر اهمیت که از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شود، لازم به نظر می رسد. جریانهای صاعقه می توانند از طریق القاء الکترومغناطیسی، خطوط سرویس سیستم الکتریکی ، خطوط لوله کشی ، کابلهای آنتن ، تلفن و … به داخل سازه نفوذ نمایند. در این سیستم حفاظتی از یک سری ادوات حفاظتی برقگیر (Surge Arrester) جهت جذب و یا انحراف جریانهای صاعقه و اضافه ولتاژ های ناشی از آن به زمین  استفاده می شود.

موارد پراهمیت کاربرد سیستمهای حفاظت در برابر صاعقه:

• تاسیسات نفتی، پالایشگاه، تلمبه خانه، ایستگاههای تقلیل و افزایش فشار گاز، مخازن نفت و فراورده های نفتی، جایگاه سوخت،

• سایتها و ساختمانهای مخابراتی، آنتنهای فرستنده و گیرنده تلویزیونی، آنتنهای تلفن همراه، هواشناسی، سایتهای تجهیزات رایانه ای،

• کلیه اماکن و سایتهای نظامی، انبار مهمات،

• مراکز تولید و انتقال نیرو، نیروگاهها، پستهای توزیع ،

• صنایع غذایی، چوب، کاغذ، مواد شیمیایی،

• مراکز عمومی، بیمارستانها ، مجتمعها و …

تجهیزات مربوط به حفاظت ثانویه:

سرج ارستر یک وسیله ی الکتریکی می باشد که بری محافظت از وسایل الکتریکی در مقابل جریان و ولتاژ غیر عادی به کار می رود و ولتاژ را در آستانه ی ۱۲۰ ولت نگه می دارد. وقتی آستانه ای بالاتر از ۱۲۰ ولت باشد سرج پروتکتور ولتاژ را پایین می آورد یا آنرا متوقف می کند. بدون سرج پروتکتور اگر ولتاژی بالاتر از ۱۲۰ ولت باشد آن دستگاه صدمه می بیند. سرج پروتکتورها از وسایل الکترونیکی در مقابل جریان برق محافظت می کنند.
سرج پروتکتورها از قطعات زیر تشکیل شده است:
هسته ی آهنی انتقال دهنده –زینر دیود- واریستور اکسیدی فلزی

• دسته بندی ارستر

• ارسترهای کلاس B یا کلاس І

• ارسترهای کلاس C یا کلاس ІІ

• ارسترهای کلاس B+C یا کلاس ІІ + І

• ارسترهای کلاس D

• ارسترهای دیتا و مخابراتی

• ارستر فتوولتاییک