مقدمه:

درست قبل از حدوث صاعقه بطور طبیعی محتوی الکتریکی اتمسفر بطور ناگهانی افزایش می یابد.

این تغییر وضعیت توسط واحد جرقه زن حس و کنترل می شود.

صاعقه گیرهای الکترونیکی PREVECTRON 2 :

انرژی موجود در هوای متلاطم پیش از طوفان را (که حدود چندین هزار ولت بر هر متر است) جذب و در واحدهای جرقه زن ذخیره می نماید.

و در نهایت واحد جرقه زن با تخلیه بار الکتریکی خازنها بین الکترودهای فوقانی و الکترود مرکزی اش هوای اطراف را یونیزه می نماید.

عملیات یونیزاسیون در نوک صاعقه گیر به شرح زیر تفسیر می شود:

الف- آزاد سازی کنترل شده یونها:

واحد جرقه زن (TRIGGERING) صاعقه گیرهای PREVECTRON شرایطی را ایجاد می کند تا :

چشمه جوشانی از یون (کرونا) در اطراف میله نوک تیز فراهم شود.

دقت عمل این واحد باید به گونه ای کنترل شده باش که آزاد سازی یونها را درست چند میکرو ثانیه قبل از حدوث و تخلیه صاعقه صورت دهد.

ب- اثر کرونا و واحد جرقه زن:

حضور حجم وسیع بازهای الکتریکی در اطراف میله نوک تیز صاعقه گیر پس از یونیزاسیون توسط واحد جرقه زن سبب می شود تا پدیده طبیعی تجمع بازهای الکترونیکی اطراف میله (Corona effect) تقویت و تشدید شود.

ج- تسریع در بروز علمدار حمله زمینی:

صاعقه گیرهای PREVECTRON طوری طراحی شده اند که:

ارسال علمدار حمله زمینی را خیلی زودتر از نقاط هم ارتفاع مشابه همان محدوده به انجام برسانند.

و این به معنی تشکیل نقطه ترجیهی دریافت صاعقه در منطقه تحت حفاظت با PREVECTRON نسبت به سایر نقاط می باشد.

زمان جرقه زنی:

یک میله ساده صاعقه گیر را با یک صاعقه گیر الکترونیکی (PREVECTRON) در شرایط مساوی (نصب) در آزمایشگاه مورد بررسی قرار می دهیم.

بدینصورت که از این منبع صاعقه مصنوعی (خازنهای باردار شده) متساوی الفاصله هر دو را مورد حمله قرار می دهیم.

مشاهده می شود که صاعقه گیر الکترونیکی چندین میکروثانیه زودتر از میله ساده به واقعه عکس العمل نشان می دهد .

این اختلاف زمان را با (T) بنام زمان جرقه زنی (TRIGGERING TIME) نامگذاری کرده اند.

در نهایت (T) به عنوان ابزار اندازه گیری کیفیت عملکرد صاعقه گیر الکترونیکی و میله های ساده انتخاب شد.

و طبق استاندارد NF C 17-102 مبنای مقایسه انواع صاعقه گیرها و اساس محاسبه شعاع حفاظت آنها قرار گرفته است

 هدف از نصب صاعقه گیر روی بام ساختمان ایجاد یک حوزه حفاظتی برای ساختمان است.

و حداکثر فاصله از محل نصب صاعقه گیر که تحت حفاظت قرار می گیرد (در ارتفاع محل نصب پایه صاعقه گیر) شعاع حفاظتی نامیده می شود.

۱- فاصله‌ی چاه‌های ارت از یکدیگر

معمولاً تعداد و فاصله‌ی چاه‌های ارت و محل احداث آن‌ها، با توجه به مقاومت موردنظر، از سوی طراح محاسبه و تعیین می‌شود.

ولی به دلیل آن که فرمول‌های محاسبه‌ی مقاومت چاه ارت اصولاً با فرض همگن بودن خاک نوشته شده‌اند و در عمل با خاک‌ها و زمین‌های غیرهمگن مواجه‌ایم.

و همچنین به علت وجود برخی موانع و دشواری‌های اجرایی، ممکن است مقاومت عملی چاه‌ ارت با مقدار محاسبه شده تفاوت داشته باشد.

و پس از اجرا (به منظور کاهش مقاومت) نیاز به اضافه کردن چاه ارت جدید داشته باشیم.

و گاهی نیز حین اجرای طرح، به دلیل وجود موانع عملی از قبیل وجود صخره یا لاشه‌های بزرگ بتنی در محل طراحی شده، ناگزیر از تغییر محل آن شویم.

از این رو، لازم است محل‌های جدیدی برای احداث چاه ارت در نظر گرفته شود.

به همین دلیل مهندس ناظر می‌باید به نکات حائز اهمیت در جانمایی چاه ارت مسلط باشد.

یکی از نکات مهم در این کار، رعایت فاصله‌ی لازم میان چاه‌هاست.

می‌دانیم که هر چاه ارت دارای محدوده‌ای در اطراف خود می‌باشد که در هنگام بروز خطا و جاری شدن جریان در الکترود ارت، دارای ولتاژ خواهد شد.

این محدوده، حوزه‌ی مقاومت (Resistance Area) نامیده می‌شود.

نکته‌ی مهم این است که دوچاه ارت تا حد ممکن از هم دور باشند.

و یا فاصله‌ی آن‌ها دست کم به اندازه‌ای باشد که حوزه‌های مقاومت آن‌ها هم‌پوشانی نداشته باشند.

رعایت نشدن این نکته مشکلات زیر را به وجود می‌آورد:

الف) در صورتی که دو چاه ارت برای دو شبکه‌ی مستقل از هم به کار روند (مثلاً یکی برای ارت فشار ضعیف ترانسفورماتور و دیگری برای ارت فشار قوی آن)، هنگام بروز خطا در یکی از شبکه‌ها، ارت شبکه‌ی دیگر نیز برق‌دار خواهد شد و این موضوع می‌تواند بسیار خطرناک باشد.

ب) در صورتی که دو چاه به یکدیگر متصل شده و هر دو برای یک سامانه به کار روند، رعایت نشدن حداقل فاصله باعث می‌شود که پس از متصل کردن دو چاه به یکدیگر، کاهش مورد نظر در مقاومت کل به دست نیامده و مقاومت حاصل شده، بیش‌تر از حد انتظار شود.

ابعاد حوزه‌ی مقاومت بستگی به مقاومت ویژه‌ی خاک و عمق چاه ارت دارد.

هر چه مقاومت ویژه‌ی خاک بیش‌تر باشد و یا عمق چاه ارت افزایش یابد، حوزه‌ی مقاومت بزرگ‌تر می‌شود.

به طور کلی برای چاه‌هایی که به هم متصل شده و ارت واحدی را تشکیل می‌دهند، این فاصله نباید کم‌تر از ۶ متر باشد.

و برای دوچاه ارت که متعلق به دو سامانه‌ی مختلف می‌باشند، این فاصله نباید کم‌تر از ۲۰ متر یا دو برابر عمق چاه (هر کدام که بیش‌تر بود) بشود.

فروش ویژه صاعقه گیر آذرخش

۲- فشردگی خاک

می‌دانیم که خاک از دانه‌هایی با اندازه‌های مختلف تشکیل شده است که این دانه‌ها در خاک‌های دست نخورده، معمولاً به همدیگر فشرده شده و توده‌ای متراکم را به وجود می‌آورند.

در این توده‌های متراکم، دانه‌های خاک در همدیگر فرو رفته و فضای تهی قابل توجهی میان خودشان باقی نمی‌گذارند.

بنابراین، سطح تماس بین دانه‌ها زیاد بوده و در نتیجه مقاومت الکتریکی کمی ایجاد می‌شود.

در حالی که در خاک‌های دستی و نامتراکم، فضاهای خالی زیاد بین دانه‌های خاک، سطح تماس کمی ایجاد می‌کند و به همین دلیل مقاومت الکتریکی زیادی پدید می‌آید.

نکته‌ی دیگر این که هر چه دانه‌های خاک درشت‌تر باشند، فاصله‌های خالی بیش‌تری بین آن‌ها به وجود آمده و مقاومت الکتریکی را افزایش می‌دهد.

اکنون نکته‌ی بسیار مهم دیگری را مورد توجه قرار می‌دهیم و آن این که اثر مقاومت ویژه‌ی خاک‌های نزدیک و اطراف الکترود چاه ارت در مقاومت چاه ارت، بسیار بیش‌تر از اثر خاک‌های دور از آن است.

توجه به این دو مطلب مهم نشان می‌دهد که اجرای چاه ارت در زمین دست نخورده اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد.

و در صورت دستی بودن خاک‌های سطحی، چاره آن است که نخست آن قدر پایین برویم تا به زمین دست نخورده برسیم.

و آنگاه کندن چاه را در زمین دست نخورده، به اندازه‌ی کافی ادامه دهیم.

بدیهی است که تنها آن بخش از چاه ارت که در خاک دست نخورده قرار دارد، ارزشمند و مؤثر بوده و عمق مؤثر چاه ارت نیز برابر ارتفاع همان بخش است.

دقیقاً به همین دلیل است که در هنگام اجرای چاه ارت باید الکترولیت اطراف الکترود را به خوبی کوبیده و متراکم نمود.

زیرا این کار در کاهش مقاومت چاه ارت، اثر فراوان دارد.

با توجه به این که سیم متصل به الکترود چاه ارت (که تا سطح خاک بالا می‌آید) نیز مانند یک الکترود میله‌ای عمل نموده و در کاهش مقاومت کلی چاه مؤثر است.

کوبیدن خاک‌های لایه‌های بالاتر از الکترود (اطراف سیم ارت) نیز می‌تواند در کاهش مقاومت چاه مؤثر باشد.

و هر چه آن‌ها را بیش‌تر کوبیده و متراکم کنیم، نتیجه‌ی بهتری حاصل می‌شود.

در این جا برخی خواص ارزشمند خاک بنتونیت به عنوان الکترولیت مشخص می‌شود.

دانه‌بندی این خاک فوق‌العاده ریز بوده، دارای خاصیت تورمی شدیدی است و در اثر تورم ناشی از آب‌گیری، تمامی خلل و فرج موجود میان دانه‌های خود را پُرکرده و به تمام سطوح پیراونی نیز فشرده می‌شود؛ و همین موضوع یکی از دلایل پایین بودن مقاومت الکتریکی چاه‌های بنتونیتی‌ست.

از سوی دیگر، این توده‌ی متراکم نیاز به کوبیدن ندارد و در نتیجه اجرای آن آسان است و مقاومت حاصل از آن، بر خلاف الکترولیت‌هایی از قبیل ذغال و وابسته به چگونگی اجرا و دقت در کوبیدن الکترولیت باشد.

فروش ویژه صاعقه گیر آذرخش

۳-رطوبت و آب

همان گونه که در تشریح اثر یخ‌زدگی گفته شد، هدایت الکتریسیته در خاک ماهیت شیمیایی داشته و از املاح حل شده در رطوبت خاک سرچشمه می‌گیرد.

بنابراین، هرچه رطوبت بیش‌تری در خاک موجود باشد، املاح بیش‌تری در آن حل شده و جابه‌جایی یون‌ها نیز بهبود می‌یابد.

بنابراین، میزان هدایت آن نیز افزایش می‌یابد.

ولی برخلاف انتظار، آندسته از خاک‌های سطحی یا زیرزمینی که به طور دائم در معرض رطوبت فراوان قرار دارند (مانند بستر جوی‌ها و رودخانه‌ها) دارای هدایت کمی هستند.

زیرا آب و رطوبت بسیار زیاد موجود در این خاک‌ها، به تدریج و به مرور زمان، املاح و حتی دانه‌های ریز این خاک‌ها را شسته و با خود به جاهای دیگر برده است در نتیجه هدایت آن‌ها به دلیل فقر املاح، اندک است.

پس با افزایش رطوبت خاک، هدایت آن افزایش می‌یابد؛ ولی هنگامی که مقدار این رطوبت بسیار زیاد شود، ‌میزان هدایت کاهش خواهد یافت.

پیش از این گفته شد که اثر مقاومت ویژه‌ی ارت خاک‌های نزدیک و اطراف الکترود چاه ارت در مقاومت چاه ارت، بسیار بیش‌تر از اثر خاک‌های دور از آن است.

بنابراین، بهتر است چاه ارت را آن قدر بکنیم تا به خاک مرطوب که دارای مقاومت کمی‌ست، برسیم و سپس درون خاک مرطوب نیز تا اندازه‌ای حفاری را ادامه بدهیم.

به این ترتیب، الکترود چاه ارت در محاصره‌ی خاکی کم مقاومت قرار خواهد گرفت.

به ویژه قابل توجه است که افزایش عمق چاه ارت از یک سو موجب کاهش مقاومت آن شده و از سوی دیگر در اعماق بیش‌تر معمولاً درصد رطوبت نیز افزایش یافته و به شکلی مضاعف موجب کاهش مقاومت الکتریکی آن می‌شود.

ولی هرگز نباید کار را تا رسیدن به سفره‌های آب زیرزمینی ادامه داد؛ زیرا همان گونه که گفته شد، این کار اثر معکوس دارد.

۱. رعایت حریم مطابق استاندارد الزامی است .

۲. ابعاد چاله برای تیرهای ۹ متری ۸۰×۸۰×۱۵۰ سانتیمتر و برای تیرهای ۱۲ متری ۸۰×۱۰۰×۱۸۰ سانتیمتر و برای تیرهای ۱۵ متری ۱۰۰×۱۰۰×۲۱۰ سانتیمتر باشد .

۳. چاله ها باید در یک ردیف بوده و وضعیت چاله ها مطابق وضعیت نصب تیرهـــا به صـــورت نری – مادگی یا تحت زاویه حفاری شود .

۴. جهت نری و مادگی و نیز زاویه تیرها متناسب قرار گرفتن آنها در خط باشد .

۵. برای پر نمودن چاله از سنگ لاشه و ملات ماسه و سیمان به صورت دوغ آب استفاده شود.

به طوری که ملات در بین سنگ لاشه به راحتی جریان یابد .

۶. اسپن متوسط برای خطوط فشارمتوسط تکمداره هوایی ۶۰ متر و برای دو مداره هوایی ۴۰ متر و برای خطوط فشارضعیف هوایی ۳۰ متر و در صورتی که در کروکی مقدار خاصی ذکر شده باشد مطابق کروکی انجام گیرد.

۷. کلیه یراق آلات ( سکو – کراس آرم – تسمه ها و … ) بایستی گالوانیزه گرم باشد .

۸. کلیه محدودکننده های جریان بایستی متناسب با قدرت خریداری شده باشد .

۹. بست های لوله متناسب با سایز لوله ها – گالوانیزه و نیم دایره باشند .

۱۰. قطع کننده ها با حداقل زاویه ۴۵ درجه نصب شوند .

۱۱. ترانسفورماتور – سکو – پایه ها و تابلو باید کاملا” تراز باشند .

۱۲. سیم قطع کننده به ترانس باید مسی و حداقل نمره ۳۵ باشد .

۱۳. کلیه تجهیزات بایستی در محل خود محکم بسته شوند .

۱۴. کلیه اتصالات شبکه با کلمپ و کابلشو مناسب انجام گیرد .

فروش ویژه صاعقه گیر آذرخش

۱۵. در پرکردن کانال های حامل کابل از ماسه نرم استفاده شود.

( حداقل ۱۰ سانتیمتر زیر کابل و ۱۰ سانتیمتر روی کابل ) پس از آن روی ماسه در سرتاسر مسیر کابل آجر قرار گرفته و سپس در طول کانال نوار هشداردهنده قرار گیرد.

۱۶. در حفاری کانال در مسیر پلها – جاده ها و مکان هایی که امکان تردد ماشیــــن وجود دارد کابل باید از داخل لوله های متناسب با سایز کابل عبور کند ( لوله پلی لن یا پلیکای فشار قوی )

۱۷. لوله های فلزی حامل کابل که بصورت عمودی در کنار پایه نصب می شوند باید با زاویه حداقل ۴۵ درجه فارسی پر شده باشند.

۱۸. طول لوله های فلزی حامل کابل ارت و فیدر اصلی نباید از ۶ متر کمتر باشد .

۱۹. کابل خروجی ترانسفورماتور باید به وسیله اتریه مهار شود .

۲۰. مقاومت زمین سیستم ارت نباید بیشتر از ۲ اهم باشد و ارت اجراء شده باید مطابق نقشه اجرایی سیستم ارت پیوست قرارداد باشد.

۲۱. سیم کشی شبکه هوایی باید حداقل ۲۴ ساعت بعد از بتن ریزی پایه انجام شود.

۲۲. هنگام کابل کشی باید دمای هوای محیط بالای ۳+ باشد.

۲۳. سیم کشی بایستی کاملا” رگلاژ شده و مناسب باشد.

۲۴. هادی های مورد استفاده در پروژه ها باید مطابق با جدول مشخصات هادیهای مورد استفاده در شبکه های توزیع پیوست قرارداد باشد.

۲۵. کلیه هزینه های مورد نیاز برای خاموشی شبکه بعهده پیمانکار است.

۲۶. تهیه و تنظیم صورتجلسه تحویل زمین ، برنامه زمانبندی ، صورت وضعیت موقت و قطعی و همچنین تحویل موقت و قطعی قرارداد با هماهنگی دفتر کنترل برنامه و پروژه انجام می شود.

منبع: kpedc.ir