فروش ویژه صاعقه گیر آذرخش
مقدمه:
هدف از نصب صاعقه گیر حفاظت از سیستم‌ها و افراد در برابر صاعقه و ایجاد مسیری مطمئن جهت انتقال جریان عظیم صاعقه به زمین می‌باشد.
در این سیستم‌ها راد‌های هوائی وظیفه جذب صاعقه و هادی‌های نزولی وظیفه انتقال جریان را به شبکه ارتینگ به عهده دارند.
سیستم صاعقه گیری که به درستی طراحی و نصب شده باشد امنیت جانی افراد و ایمنی تجهیزات را بدنبال خواهد داشت.
برقگیر غیر فعال (passive)
شامل یک میله نوک تیز ساده می‌باشد که از جنس مس یا استیل است.
به صاعقه گیر فرانکلین، صاعقه گیر‌های ژوپیتر، جوجه تیغی و کابل‌های معلق که براساس شکل و خاصیت فیزیکی متضمن تشدید پدیده‌هایی مانند اثر میله نوک تیز (point effect) می‌شوند.
در این مسیر هیچ عامل تشدید کننده‌ای غیر از شکل خاص آن‌ها وجود ندارد، صاعقه گیر غیر فعال می‌گویند.
انواع برقگیر‌های مرسوم عبارتند از:
۱- برقگیر میله‌ای
۲- برقگیر با فواصل هوایی
۳ – برقگیر لوله‌ای
۴- برقگیر قوس طولانی (LFA)
۵- برقگیـر با مقاومت غیر خطی
۶- کابل‌های معلق
۷- قفس فارادی
۸- سیستم ترمینال مش
۱-۱-۱- میله‌های ساده فرانکلینی
اولین واحد جذب که توسط فرانکلین بیشنهاد گردید، میله‌های ساده بودند که ضربه مستقیم صاعقه به اندازه طول میله‌ها، دور از ساختمان اتفاق می‌افتاد.
و شعاع حفاظتی این صاعقه گیر‌های ساده در کلاس‌های حفاظتی براساس تئوری زاویه محاسبه می‌گردید.
کلاس حفاظتی صاعقه:
کلاس حفاظتی عبارتست از تعیین محدوده‌ای که در آن احتمال برخورد صاعقه مستقیم، مطابق با درصد معینی می‌باشد.
برای کلاس‌های یک تا چهار به ترتیب ۹۸، ۹۵، ۹۰ و ۸۰ درصد حفاظت در نظر گرفته می‌شود.
کلاس یک که بیشترین سطح حفاظتی را دارد، در آن ۹۸ درصد حفاظت در نظر گرفته می‌شود و به ترتیب برای کلاس‌های ۲ و ۳ مقادیر ۹۵ و ۹۰ درصد محاسبه شده است.
اما کلاس حفاظتی نکته دیگری را نیز بیان می‌کند و آن توانایی تامین جریان توسط صاعقه است.
برقگیر میله‌ای (جرقه گیر با فواصل هوایی)
این نوع برقگیر‌ها بصورت دو الکترود یا دو شاخک هستند که متناسب با ولتاژ، در فاصله معین بین هادی و زمین قرار می‌گیرند و در صورت بروز اضافه ولتاژ، بین آن‌ها قوس الکتریکی برقرار می‌شود.
این قوس باعث اتصال کوتاه گردیده از اضافه ولتاژ جلوگیری می‌کند و البته باعث اختلال در امر برق رسانی نیز می‌گردد.
در شبکه با قدرت کم، با شکل دادن به این شاخک‌ها، پس از مدت نسبتاً کوتاهی قوس خاموش می‌شود و چون جریان اتصال کوتاه کم بوده، خسارات ناشی از اتصال کوتاه وجود ندارد.
در صورت بروز اضافه ولتاژ، در فاصله هوایی بین الکترود‌ها قوس الکتریکی برقرار می‌شود و به این ترتیب از اعمال اضافه ولتاژ به تجهیزات جلوگیری می‌شود.
از معایب اصلی برقگیر میله‌ای، عدم توانایی در خاموش نمودن جرقه است و هنگامیکه بر اثر صاعقه جرقه زده شد، این جرقه باقی خواهد ماند تا زمانیکه دستگاه بدون برق گردد.
در نتیجه پس از هر بار جرقه، بایستی شبکه بی برق شده و مجدداً برقدار گردد.
بطور کلی معایب این نوع برقگیر‌ها در برابر تنها مزیت آن‌ها یعنی ارزان بودنشان، خیلی زیاد بوده و شامل موارد زیر می‌باشد:
۱- تداوم عبور جریان به زمین حتی پس از حذف اضافه ولتاژ (در نتیجه باعث عملکردن وسایل حفاظتی و ایجاد وقفه در سیستم می‌شود)
۲- افت شدید ولتاژ فاز بخاطر اتصال کوتاه شدن فاز در لحظه عبور جریان از جرقه گیر.
۳- ایجاد موج بریده شده که می‌تواند سیم پیچی دستگاه‌ها (ترانسفورماتورها) را تهدید کند.
۴- تحت تأثیر قرار گرفتن عملکرد آن با شکل موج اضافه ولتاژ و همچنین شرایط محیطی (فشار، آلودگی، رطوبت، …)
۵- دارای تأخیر زمانی متناسب با اضافه ولتاژ (عملکرد نامناسب در برابر اضافه ولتاژ‌های با پیشانی تند)
۶- پراکندگی زیاد ولتاژ جرقه (بیش از ۴۰%)
برقگیر لوله‌ای
این نوع برقگیر‌ها شامل یک فاصله هوایی برای جرقه زدن در فضا و یک فاصله دیگر در درون یک محفظه مخصوص می‌باشند که با هم بطور سری قرار دارند.
این نوع برقگیر‌ها به منظور کوتاه کردن زمان عبور جریان هدایت شونده (پرهیز از وقوع اتصال کوتاه) تهیه شده اند.
در برقگیر لوله‌ای جریان هدایت شونده پس از یک یا چند پریود در اثر گازی که خود برقگیر تولید می‌کند از بین می‌رود و از اینجهت می‌توان آنرا برقگیر «جرقه خاموش کن» نیز نامید.
برقگیر لوله‌ای از یک لوله عایقی (R) از جنس مواد مصنوعی (PVC، فیبر لاستیک سخت) تشکیل شده است و در داخل آن دو الکترود فلزی توپر (E) و تو خالی (G) قرار دارند.
الکترود G. مستقیماً به دکل یا سیم زمین متصل می‌شود ولی بین الکترود E. و فاز شبکه یک فاصله هوایی وجود دارد.
هرگاه اضافه ولتاژی بین فاز و برقگیر قرار بگیرد، فاصله هوایی L. و فاصله بین دو الکترود توسط جرقه اتصال کوتاه می‌شود.
و در اثر این جرقه، شبکه اتصال زمین می‌شود.
و جریان زیادی از برقگیر می‌گذرد که سبب بخار شدن قسمتی از سطح داخلی لوله R. می‌شود.
این گاز فشار داخلی را با وجود اینکه سوراخ لوله الکترود انتهایی به خارج راه دارد، بحدی بالا می‌برد که با سرعت زیاد از سوراخ G. خارج می‌شود.
جریان سریع گاز، الکترون‌های موجود بین دو الکترود را با خود بخارج حمل می‌کند،
جرقه را خنک کرده و در ضمن طول قوس را بحدی زیاد می‌کند که پیوستگی قوس از بین می‌رود و قوس می‌شکند.
به این ترتیب پس از یک یا چند پریود، بعلت اینکه حامل‌های بار‌های الکتریکی در مسیر قوس موجود نیستند جرقه خاموش شده مجدداً روشن نمی‌شود و برای همیشه خاموش می‌ماند و جریان اتصال کوتاه قطع می‌گردد.
از برقگیر‌های لوله‌ای بیشتر در شبکه‌های با ولتاژ ۱۰ تا ۳۰ کیلوولت استفاده می‌شود.
این نوع برقگیر‌ها قادر نیستند که به نحو مطلوب دامنه جریان هدایت شده را قبل از قطع محدود کنند و قابلیت قطع جریان هدایت کننده با فرکانس قدرت، بستگی به ظرفیت اتصال کوتاه سیستم در نقطه خطا دارد.
همچنین ولتاژ جرقه این نوع برقگیر‌ها بالاتر از برقگیر‌های با مقاومت غیر خطی است.
برقگیر قوس طولانی (LFA)
نصب برقگیر خط بین فاز – دکل بصورت موازی با زنجیره مقره یا بجای مقره نیاز به هزینه سنگینی دارد.
لذا باید به دنبال راهی بود تا بتوان هزینه نصب برقگیر‌ها را کاهش داد و جلوی خروج خطوط بر اثر تخلیه اضافه ولتاژ‌های ناشی از تخلیه جوی بر خط را گرفت.
روش جدید حفاظت خطوط انتقال استفاده از یک سطح طولانی جهت هدایت قوس الکتریکی ناشی از تخلیه می‌باشد.
برقگیر‌های قوس طولانی می‌توانند بین هادی و زمین و یا بصورت سری با مقره قرار بگیرند.
ساختار این برقگیر‌ها خیلی ساده بوده و در نتیجه نسبت به سایر برقگیر‌ها ارزانتر می‌باشند.
بطوریکه قیمت آن در حدود یکدهم قیمت برقگیر‌های ZnO است.
یکی دیگر از مزایای عمده این برقگیر‌ها عدم جاری شدن جریان با فرکانس شبکه (PAF) پس از اتمام تخلیه جریان موج گذرا و بروز قوس بر روی مقره می‌باشد.
طول برقگیر‌های LFA از طول مقره‌ای که باید حفاظت شود، بیشتر است.
برقگیـر با مقاومت غیر خطی
همانطور که می‌دانیم این برقگیر‌ها باید همانند یک مقاومت غیر خطی عمل کنند یعنی در برابر ولتاژ نامی شبکه امپدانس بالایی را از خود نشان دهند و در برابر ولتاژ‌های بالاتر از ولتاژ نامی شبکه امپدانس کمی را از خود نشان دهند تا تخلیه صورت گیرد.
لذا قرص‌های اکسید روی بکار رفته در برقگیر و ارستر‌های امروزی در واقع نقش مقاومت غیر خطی را بازی می‌کنند که دارای جریان نشتی بسیار کمی می‌باشند؛ لذا به روی این قرص‌ها ولتاژ تقسیم می‌گردد.
حال اگر میدان غیر یکنواخت باشد قاعدتاً تقسیم ولتاژ بر روی قرص‌ها یکسان نخواهد بود.
در این صورت یک قرص و به خصوص قرص‌های بالایی ولتاژ بالاتری را از سایر قرص‌ها متحمل می‌شوند و زودتر آسیب می‌بینند و این امر سبب عملکرد نادرست برقگیر می‌شود لذا اگر بتوانند به طریقی میدان را یکنواخت کنند.
تقسیم ولتاژ بین قرص‌ها شکل متعادل تری را به خود می‌گیرد و قاعدتاً عمر قرص‌ها افزایش می‌یابد و عملکرد برقگیر‌ها بهتر می‌گردد.
برای این کار از وسیله‌ای به نام کروناگیر یا حلقه کرونا استفاده می‌کنند؛ که در حقیقت هم میدان را به سمت یکنواختی سوق می‌دهد و هم تقسیم ولتاژ را به روی قرص‌ها به حالت متعادلی نزدیک می‌نماید.
حلقه کرونا یا کروناگیر:
برقگیر‌ها در قسمت فوقانی خود مجهز به یک وسیله حلقه‌ای شکل هستند که این وسیله به حلقه کرونا یا کروناگیر معروف می‌باشد.
همانطور که می‌دانیم پدیده کرونا تخلیه الکتریکی ناقص در یک میدان غیر یکنواخت می‌باشد.
در پست‌های فشار قوی این پدیده بالاخص در محل‌های اتصال هادی‌ها به تجهیزات دیده می‌شود.
۶-۱-۱- سیستم ترمینال سیم هوایی (کابل‌های معلق)
این نوع حفاظت بصورت استفاده از یک یا چند سیم هوایی در بالای ناحیه مورد حفاظت است.
این سیم‌ها از طریق دکل‌هایی در دو طرف ناحیه مورد نظر قرار گرفته و از همان طریق نیز به زمین متصل می‌شوند.
جهت نصب باید به این نکات توجه داشت:
– قرار دادن صاعقه گیر بر روی دکل مربوطه
– دو دکل جهت مهار کردن سیم
– استفاده از یک یا چند هادی میانی
– یک گیره تست برای هر هادی میانی جهت اندازه گیری مقاومت زمین
– فاصله هادی میانی از اجسام فلزی باید ۲ متر باشد
– سیستم زمین جداگانه برای هر هادی میانی
– هم پتانسیل سازی چاه‌های ارت
قفس فارادی
