مقدمه:

صاعقه گیر اکتیو آذرخش

جایگاه های سوخت گیری با توجه به قابلیت اشتعال انها بسیار خطرناک می باشند.

به همین دلیل نیاز به تضمین ایمنی برای اشخاص و تجهیزات قرار گرفته در معرض جرقه های کنترل نشده ناشی از صاعقه را دارند.

حفاظت از چنین مکان هایی عموما نیازمند توجه ویژه به بخشهای الکتریکی با اختصاص SPD های مناسب و استفاده از صاعقه گیر های الکترونیکی می باشد.

معمولا صاعقه گیرهای جایگاه روی دکل هایی به ارتفاع ۶ الی ۹ متری نصب میشوند.

سرج ارسترها هم در تابلوهای برق نصب میگردند.

چاه ارت صاعقه گیر با مقاومت کمتر از ۵ اهم در مجاورت دکل اجرا میگردد.

سیستم همبندی ارت از ضروریات جایگاههای سوخت است.

در این سیستم لازم است کلیه قسمتهای فلزی به یکدیگر وصل شوند.

سیستم همبندی در نهایت به شینه همبندی وصل میشوند.

محل شینه همبندی در محوطه و یا اتاق برق میباشد.

قیمت صاعقه گیر اکتیو آذرخش

ماهیت صاعقه:

صاعقه یکی از اسرار آمیزترین پدیده های خلقت است.

صاعقه در عین زیبایی ، بسیار مخرب میباشد.

صاعقه در طول تاریخ زندگی بشر ، موجب ضرر و زیان مالی و جانی بسیاری شده است.

صاعقه از تخلیه الکترواستاتیکی میان ابر و زمین بوجود می آید .

در ابرهایی از نوع کومولونیمبوس که گهگاه تا ۱۸ کیلومتر ارتفاع و چندین کیلومتر عرض دارند ، طی مراحلی ذرات آب دارای بار منفی و ذرات یخ دارای بار مثبت میشوند.

عموماً بارهای منفی در لایه های زیرین و بارهای مثبت در بخشهای فوقانی ابر متمرکز می شوند .

در این حالت بارهای مثبت سطح زمین نیز در زیر سایه ابر مجتمع می گردند .

به محض اینکه میدانهای الکتریکی گسترش و شدت می یابد ، مناطق بیشتری در روی زمین به تناسب ارتفاعات و شکل ساختمانها ، به محیط خاص الکتریکی ( کرونا ) تبدیل می شوند .

کرونا ، یونیزاسیون هوا در نتیجه شکستن خواص عایقی آن است که بصورت هاله بنفش رنگ در حول هادی نمایان می شود .

جریان پیشرو از الکترونها با حرکتی نردبانی شکل از ابر به سوی زمین ( downward leader ) سرازیر شده و کانال اولیه صاعقه را شکل می دهد .

هوای اطراف این کانال کاملاً یونیزه است .

این پلکان که گاه طول شاخه های آن به ۵۰ متر می رسد،بار زیادی را در نوک پیکان با خود حمل میکند.

این بار الکتریکی باعث افزایش شدت میدان الکتریکی جو و شکست مقاومت عایقی هوا می شود .

در این حالت سرعت حرکت کانال نزدیک شونده به زمین بیش از ۳۰۰ کیلومتر در ثانیه می باشد .

در این زمان با افزایش شدت میدان الکتریکی در سطح زمین ، یک جریان الکتریکی بالا رونده ( upward leader ) نیز از زمین بسوی ابر پیش می رود .

پس از اصابت این دو پیکان به یکدیگر ، کانال جریان بسته شده و ضربه اصلی صاعقه ( return stroke) اتفاق می افتد.

بدین ترتیب جهت خنثی شدن بارهای ابر و زمین ، جریان بسیار زیادی در مدت کوتاهی در این کانال برقرار می شود .

صاعقه در انواع مختلف اتفاق می افتد.

که متداول ترین آنها ( ۹۰% ) از نوع صاعقه منفی نزولی میباشد.

خطرناکترین نوع صاعقه مثبت صعودی می باشد .

اهداف بکارگیری سیستم صاعقه گیر و ارتینگ عبارتند از :

الف ـ حفاظت و ایمنی جان انسان

ب ـ حفاظت و ایمنی وسایل و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی

ج ـ فراهم آوردن شرایط ایده ال جهت کار

د ـ جلوگیری از ولتاژ تماسی

ه ـ حذف ولتاژ اضافی

و ـ جلوگیری از ولتاژهای ناخواسته و صاعقه

ز ـ اطمینان از قابلیت آار الکتریکی

ع- کاهش و حذف نویز

غ- رعایت اصول همبندی

سه نوع الکترود متداول و مورد استفاده در سیستم اتصال به زمین عبارتند از:

۱- الکترودهای صفحه ای

۲- الکترودهای میله ای

۳- الکترودهای تسمه ای

الکترودهای صفحه ای:

– برای استفاده از این نوع الکترود، صفحاتی از جنس مس با ابعاد حداقل (۰٫۵ ×۱) متر و ضخامت حداقل ۲ mm یا جنس فولاد گالوانیزه با ابعاد حداقل (۰٫۵ ×۱) متر و ضخامت حداقل mm 3 پیشنهاد میشود.

– الکترودهای صفحهای باید در عمقی که رطوبت زمین به طور دائمی وجود دارد، نصب شود.

آماده سازی خاک اطراف الکترود صفحهای به روش ذیل است:

ابتدا مخـلوطی از نـمـک، خـاکـه ذغـال چـوب و خـاک رس را به تـرتیب بـا نسبت هـای ۱ و ۴ و ۸۰ در بیـرون بـا آب به صورت گل درآورید.

اطراف صفحه الکتـرود را حداقل تـا ۲۱ سانتیمتر بالاتر از لبه بالایی صفحه بـا این مخلوط پر کنید.

سپس خاک رس سرند شده را در داخل چاه بریزیـد و بـه طـور متنـاوب بـه آن آب اضافه کنید.

– الکترودهای صفحهای باید به صورت عمودی نصب شوند.

– اتصال سیم ارت به الکترود صفحـهای بایـد حـداقل در دو نقطـه مجـزا انجام شود.

– برای اتصال سیم ارت به الکترود صفحهای در صورت امکان جوش نقره بهتـر است.

جوش احتراقی (ترمیت) نیز روش مناسبی است، ضمن اینکه استفاده از کلمپ نیز جایز است.

– سیم اصلی اتصال به زمین (سیم ارت) متصل بـه صفحـه مسـی بایـد دارای سطـح مقطـع ۰۱ میلیمتر مربع از جنس مس باشد.( سیم شماره ۵۰)

– فاصله لبه بالایی الکترود صفحه ای از سطح زمین نباید از ۱٫۵ میلیمتر کمتر باشد.

نکته ۴: با توجه به تجربیات به دست آمده توسط برخی از مهندسان استفاده از صفحات مسی روکش کاتدیک به علت اثر پوستی و در نتیجه افزایش جریانهای گالوانیک و خوردگی، تقریبا منسوخ است.

به جای آن بهتر است از صفحات مسی روکش آند به ابعاد حداقل (۶۶۰×۶۶۰×۵) میلیمتر استفاده شود.

نکته ۲: بهترین نحوه اتصال صفحه به سیم اتصال زمین، استفاده از سیم به مقطع ۵۰ میلیمتر مربع و با جوشکاری کدولد یا جوش نقره با کاربید از دو نقطه میباشد.

نکته ۹: سبد بافته شده از سیمهای مسی یکی از بهترین الکترودهای مورد استفاده است.

همچنین مشکل جوشکاری و نیز اثر پوستی روکش کاتدیک را نخواهد داشد.

الکترودهای میله ای:

 – برای استفاده از الکترودهای میله ای، میله هایی از جنس مس یا فولاد بـا روکش مس یـا فولاد زنگ نزن و یا فولاد گالوانیزه پیشنهاد میشود.

– قطر الکترودهای میله ای از جنس مس و فولاد با پوشش مس به ترتیب ۱۲ میلیمتر و ۱۶ میلیمتر و برای میله هایی از جنس فولاد گالوانیزه ۱۶ میلیمتر پیشنهاد میشود.

– سیم اصلی اتصال به زمین که از سر چاههای ارت یا الکترودهای میلهای گرفته شده و به شینـه اصلی اتصال به زمین (ارت) وصل میشود، باید سیم مسی شماره ۵۰ باشد.

– استفاده از الکترودهای میلهای در مناطق خشک که رسیدن به لایه های مرطوب خاک در عمق کم امکانپذیر نیست، توصیه نمیشود.

الکترودهای تسمه ای:

– در صورتی که خاک محل نصب الکترودهای صفحه ای یا میلهای سخت باشد، بـه گـونـه ای کـه حفرچـاه و رسیدن به لایه های مربوط خاک عملاً غیـرممـکن یـا دشـوار بـاشد، می تـوان ازسیستـم الکترودهای تسمه ای استفاده کرد.

بدین صورت که الکترودها در خاک، به صورت افقی قرار میگیرند.

– از الکترودهایی به شکل تسمه مسی بـدون روکـش قلـع با ضخامت مس حداقل ۲ مـیلیمتر و یـا تـسمه فولادی گـالوانیزه گـرم بـا سطح مقطـع حـداقل ۱۰۰ میلیمتر مربع (۳۰×۳٫۵) و یا حتی سیم مسی لخت با سطح مقطع ۲۰ میلیمتر مـربع (قطر ۵٫۶ میلیمتـر) مـیتـوان بـه عنـوان الکتـرود افقـی استفاده کرد.

 – ضخامت الکترود تسمه ای نباید بیش از یک هشتم پهنای آن باشد.

– عمق دفن الکترود تسمهای و پهنـای آن تأثیر نسبتاً کمی روی مقـاومت دارنـد.

بنابـراین عمـق دفن الکترودهای تسمه ای (افقی) بین ۰٫۶ تا ۲ متر پیشنهاد میشود.

– علاوه بر سیم تسمه ای میتوان از سیـم گـرد نمره ۵۰ نیـز به عنـوان الکتـرود تسمـه ای استفاده کرد.

 – طول الکترودهای افقی تسمه ای یا سیمگرد، در چهار وضعیت زیر:

تک رشتـه ای ( — )،

دو رشتـه عمود برهم (┐ )،

چهار رشته عمود بر هم (حالت صلیبی)

سه رشته ای با زاویه۱۲۱ درجه نسبت به یکدیگر (حالت ستاره)

– سیم اتصال به زمین متصل به الکترود تسمه ای باید نمره ۵۰ و از جنس مس باشد.

جنس الکترود زمین:

۱-الکترود مسی مغز فولادی

۲-الکترود مسی

۳-الکترود صفحه فولادی روکش مس

۴-الکترود صفحه مسی

۵-الکترود فولادی

۶-الکترود گالوانیزه